SDR : Software Defined Radio Rupture ou continuité ? Première Partie

Présentation au sujet: "SDR : Software Defined Radio Rupture ou continuité ? Première Partie"— Transcription de la présentation:

1 SDR : Software Defined Radio Rupture ou continuité ? Première Partie
F6AZZ

2 - Les récepteurs à conversion directe ou FI Zéro,
SOMMAIRE - SDR : Mais qu’est-ce c’est ? Quel intérêt ? SDR, DRM ? Différence - Les récepteurs à conversion directe ou FI Zéro, Les RX à changement de fréquence - SDR : Nouvelle structure de Récepteur, Nouveaux circuits : Echantillonneur, Détecteur de Tayloe - Une SDR sans ordinateur ?!!! - Quelques exemples de réalisation de récepteurs OM, commerciaux et professionnels - Conclusions

3 La SDR : Software Defined Radio ou Radio logicielle
CMS, Circuits Intégrés exotiques, Ordinateur, logiciels …. C’est tout nouveau !!!! ? Peut-être pas autant qu’on le croit …. Encore une activité de plus, pourquoi en ferais-je ? J’en ai bien assez avec mon trafic, l’ATV, l’APRS, le Packet, etc…

4 SDR : Mais qu’est-ce c’est ?
Quel intérêt ? SDR, DRM ? Différence

5 Radio logicielle http://fr.wikipedia.org/wiki/Radio_logicielle
En anglais : Software Radio ou Software Defined Radio (SDR). On entend par radio logicielle, une radio définie principalement par logiciel et dans une moindre mesure par le matériel. Les radios logicielles sont par exemple utilisées dans les réseaux radio mobiles (GSM, UMTS, ...) au niveau des stations de base (BTS : Base Transceiver Stations). Elles présentent les avantages suivants : possibilité d'émettre (et de recevoir) des signaux simultanément dans plusieurs canaux, à l'aide d'un unique émetteur/récepteur performances accrues en réception par rapport à des technologies radio traditionnelles possibilité de mettre à jour logiciellement les BTS pour supporter de nouvelles modulations (exemple : migration de la norme GSM à la norme EDGE)

6 SoftRock-40 V.4

7 SoftRock-40 V.5

8 SoftRock-40 V.6

9 Récepteur DRM Elektor Mars 2004

10 SDR : Software Defined Radio, Radio logicielle
Modulations analogiques et numériques Nouvelle structure du récepteur DRM : Digital Radio Mondiale Modulation Numérique multi porteuses Récepteur “classique”

11 à changement de fréquence, à conversion directe ou FI Zéro
Les récepteurs : à changement de fréquence, à conversion directe ou FI Zéro

12 Récepteur Superhétérodyne
Mélange infradyne ou supradyne : FI FI Fréquence Image OL Station A OL : Oscillateur local FA – FOL = FI FOL – FImage = FI FI Fréquence Intermédiaire – IF Intermediate Frequency

13 Récepteur Superhétérodyne

14 Emetteur-récepteur CW Toucan (40, 30 ou 20m)...
Mégahertz Avril 2003 ://f5ad.free.fr/

15 Le récepteur à conversion directe ou FI Zéro
Récepteur le plus simple, le moins cher : Débutants, QRP

16 Le récepteur à conversion directe ou FI Zéro
Défaut majeur : Pas de suppression de la Fréquence Image FI FI 14,101 MHz – 14,100 MHz = + 1 KHz 14,099 MHz – 14,100 MHz = - 1 KHz Fréquence Négative ? !!!

17 Récepteur simple pour débutants...
Mégahertz Mars 1999

18 Récepteur simple BLU-CW 80, 40 et 20 mètres...
Mégahertz Décembre 2001

19 SDR : Nouvelle structure du Récepteur Nouveaux circuits :
Echantillonneur, Détecteur de Tayloe

20 Mesure de l’Amplitude et de la Phase :
Le Plan I & Q, le Phaseur (Phasor) - Démodulation Amplitude : ex AM, SSB Analogie Réception « Mono » : UNE information : l’AMPLITUDE - Démodulation tout type : AMPLITUDE et PHASE Analogie Réception « Stéréo » : DEUX informations Exemple : Phase, QAM Analogie : Stéréophonie, jumelle stéréoscopique

21 Rappel : Impédance Z = R + j X
Avec X = j L w ou/et j/ C w

22 Mesure de l’Amplitude et de la Phase :
Le Plan I & Q, le Phaseur

23 These pictures were taken using a SoftRock V5, with a 14
These pictures were taken using a SoftRock V5, with a MHz crystal. This trace is of the IQ Audio output when the antenna input is driven with a -21 dBm MHz input. KD5TFD

24 Une SDR sans ordinateur ? !!!

25 Quelques exemples de modulations numériques
Binary phase-shift keying (BPSK) Quadrature phase-shift keying (QPSK) 8–QPSK π / 4–QPSK π / 4–QPSK π / 4–QPSK 8-QAM 16-QAM 16-QAM Quadrature amplitude modulations (QAM)

26 Un nouveau circuit : Le détecteur de Tayloe Tayloe detector :
Tayloe detector : The switch rotates at the carrier frequency so that each capacitor samples the signal once each revolution. The 0° and 180° capacitors differentially sum to provide the in-phase (I) signal and the 90° and 270° capacitors sum to provide the quadrature (Q) signal.

27 Echantillonage du signal

28 Vous prendrez bien une tranche de spectre ?

29 Tout se passe ensuite en BF ! :
Selon la carte son : 48 KHz 96 KHz 192 KHz

30

31 Elektor Mai 2007

32 Elektor Mai 2007

33 Elektor Mai 2007

34 SoftRock-40 V.4

35

36

37

38 Les Logiciels : Conversion AD/DA Filtrage (FFT) Pilotage RX, TRX
Affichage Analyseur de spectre

39 Une SDR sans ordinateur ? !!!

40 NC2030 Receiver Specs • MDS (3db S+N/N) : -135 dbm (0.1 uV) • Receiver Bandwidth (-6db) : Hz • IP3 DR: 93db (2KHz), 105 db (5 KHz), 109 db (10 KHz) • BDR: 119db (2 KHz), 128.5db (5 KHz), 139db (10 KHz), 142db (20 KHz) • Image rejection : ~ >45 db over the band • Receiver current drain : ~11 ma at 12v

41 NC2030 at 5 KHz is 13 db better than the best. NC2030 at 2 KHz is still better than all the rest at 5 KHz. Not a true apple-to-apples comparison since NC2030 is at full sensitivity while other rigs have pre-amps off

42 Récepteur R2 Prévisions pour un récepteur du futur
KK7B QST Janvier 1993

43 Récepteur R2 KK7B QST Janvier 1993

44 9A2HL experimenting with his Tayloe receiver
The Polyphase network on perfoboard 45 x 60mm

45

46 OH7SV / PA0RWE

47 Quelques exemples de réalisation de récepteurs :
amateurs, commerciaux et professionnels

48 Récepteur SDR 1000

49 Récepteur SDR 1000

50 20 m Antenna, Reflection mode

51 Report of the ARRL Software Defined Radio Working Group DOC #23B
This year saw real improvement. Flex modified the front-end only slightly, by changing one active device and a few capacitors and resistors and made the SDR-1000 receiver one of the best in the world. Flex has measured the front-end performance at >30 dBm IP3 without the preamp and >20 dBm IP3 with the preamp. They also measured the best 2 Khz dynamic range of ANY receiver in comparison with the receivers listed on the well-known Sherwood Engineering web page comparisons.

52

53 SDR-14 Software Defined Receiver
& Spectrum Analyzer SDR-IQ™ Software Defined Receiver and Panoramic Adapter

54 PERSEUS - High Performance SDR Receiver for VLF-LF-HF

55

56 FireFly Transceiver by Dan Tayloe, N7VE
Hendricks QRP Kits Surface Mount Board

57 FireFly Transceiver by Dan Tayloe, N7VE
Hendricks QRP Kits Through Hole Board

58 SDR projects built by author Tasa YU1LM/QRP

59 Soft66DB JA7TDO

60 SoftRock v.6.1 - IF module for the Elecraft K2

61 Attention FDM 77 : ça a la couleur …..
1750 €

62 CONCLUSIONS Du 137 KHz à l’EME ….! « So Many Interests... So Little Money ... » La SDR un pont entre : le QRP, les techniques numériques (PSK, TNT, DATV etc.) Une réception simple et des performances élevées Un peu de HF, beaucoup de BF, de l’informatique. La possibilité d’expérimenter comme au début de la radio Un retour aux circuits de base tout en utilisant les circuits les plus récents

63 Récepteur Ultra-sons / Chauve-Souris
Elektor Septembre 2007 Récepteur Ultra-sons / Chauve-Souris