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F6AZZ 12 Octobre 2007 SDR : Software Defined Radio Rupture ou continuité ? Première Partie F6AZZ.

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1 F6AZZ 12 Octobre 2007 SDR : Software Defined Radio Rupture ou continuité ? Première Partie F6AZZ

2 F6AZZ 12 Octobre SDR : Mais quest-ce cest ? 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 SOMMAIRE

3 F6AZZ 12 Octobre 2007 La SDR : Software Defined Radio ou Radio logicielle CMS, Circuits Intégrés exotiques, Ordinateur, logiciels …. Cest tout nouveau !!!! ? Peut-être pas autant quon le croit …. Encore une activité de plus, pourquoi en ferais-je ? Jen ai bien assez avec mon trafic, lATV, lAPRS, le Packet, etc…

4 F6AZZ 12 Octobre 2007 SDR : Mais quest-ce cest ? Quel intérêt ? SDR, DRM ? Différence

5 F6AZZ 12 Octobre 2007 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 F6AZZ 12 Octobre 2007 SoftRock-40 V.4

7 F6AZZ 12 Octobre 2007 SoftRock-40 V.5

8 F6AZZ 12 Octobre 2007 SoftRock-40 V.6

9 F6AZZ 12 Octobre 2007 Récepteur DRM Elektor Mars 2004

10 F6AZZ 12 Octobre 2007 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 F6AZZ 12 Octobre 2007 Les récepteurs : à changement de fréquence, à conversion directe ou FI Zéro

12 F6AZZ 12 Octobre 2007 Récepteur Superhétérodyne Mélange infradyne ou supradyne : OLStation AFréquence Image F A – F OL = FI F OL – F Image = FI FI Fréquence Intermédiaire – IF Intermediate Frequency FI OL : Oscillateur local

13 F6AZZ 12 Octobre 2007 Récepteur Superhétérodyne

14 F6AZZ 12 Octobre 2007 Emetteur-récepteur CW Toucan (40, 30 ou 20m)... Mégahertz Avril 2003 ://f5ad.free.fr/

15 F6AZZ 12 Octobre 2007 Récepteur le plus simple, le moins cher : Débutants, QRP Le récepteur à conversion directe ou FI Zéro

16 F6AZZ 12 Octobre 2007 Le récepteur à conversion directe ou FI Zéro Défaut majeur : Pas de suppression de la Fréquence Image FI 14,101 MHz – 14,100 MHz = + 1 KHz 14,099 MHz – 14,100 MHz = - 1 KHz Fréquence Négative ? !!!

17 F6AZZ 12 Octobre 2007 Récepteur simple pour débutants... Mégahertz Mars 1999

18 F6AZZ 12 Octobre 2007 Récepteur simple BLU-CW 80, 40 et 20 mètres... Mégahertz Décembre 2001

19 F6AZZ 12 Octobre 2007 SDR : Nouvelle structure du Récepteur Nouveaux circuits : Echantillonneur, Détecteur de Tayloe

20 F6AZZ 12 Octobre 2007 Mesure de lAmplitude et de la Phase : Le Plan I & Q, le Phaseur (Phasor) - Démodulation Amplitude : ex AM, SSB Analogie Réception « Mono » : UNE information : lAMPLITUDE - Démodulation tout type : AMPLITUDE et PHASE Analogie Réception « Stéréo » : DEUX informations Exemple : Phase, QAM Analogie : Stéréophonie, jumelle stéréoscopique

21 F6AZZ 12 Octobre 2007 Rappel : Impédance Z = R + j X Avec X = j L ou/et - j/ C

22 F6AZZ 12 Octobre 2007 Mesure de lAmplitude et de la Phase : Le Plan I & Q, le Phaseur

23 F6AZZ 12 Octobre 2007 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 F6AZZ 12 Octobre 2007 Une SDR sans ordinateur ? !!!

25 F6AZZ 12 Octobre 2007 Quadrature phase-shift keying (QPSK) Binary phase-shift keying (BPSK) π / 4–QPSK 8–QPSK 16-QAM Quadrature amplitude modulations (QAM) 8-QAM16-QAM Quelques exemples de modulations numériques

26 F6AZZ 12 Octobre 2007 Un nouveau circuit : Le détecteur de Tayloe 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 F6AZZ 12 Octobre 2007 Echantillonage du signal

28 F6AZZ 12 Octobre 2007 Vous prendrez bien une tranche de spectre ?

29 F6AZZ 12 Octobre 2007 Tout se passe ensuite en BF ! : Selon la carte son : 48 KHz 96 KHz 192 KHz

30 F6AZZ 12 Octobre 2007

31 Elektor Mai 2007

32 F6AZZ 12 Octobre 2007 Elektor Mai 2007

33 F6AZZ 12 Octobre 2007 Elektor Mai 2007

34 F6AZZ 12 Octobre 2007 SoftRock-40 V.4

35 F6AZZ 12 Octobre 2007

36

37

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

39 F6AZZ 12 Octobre 2007 Une SDR sans ordinateur ? !!!

40 F6AZZ 12 Octobre 2007 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 F6AZZ 12 Octobre 2007 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 F6AZZ 12 Octobre 2007 Récepteur R2 Prévisions pour un récepteur du futur KK7B QST Janvier 1993

43 F6AZZ 12 Octobre 2007 Récepteur R2 KK7B QST Janvier 1993

44 F6AZZ 12 Octobre A2HL experimenting with his Tayloe receiver The Polyphase network on perfoboard 45 x 60mm

45 F6AZZ 12 Octobre 2007

46 OH7SV / PA0RWE

47 F6AZZ 12 Octobre 2007 Quelques exemples de réalisation de récepteurs : amateurs, commerciaux et professionnels

48 F6AZZ 12 Octobre 2007 Récepteur SDR 1000

49 F6AZZ 12 Octobre 2007 Récepteur SDR 1000

50 F6AZZ 12 Octobre m Antenna, Reflection mode

51 F6AZZ 12 Octobre 2007 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 F6AZZ 12 Octobre 2007

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

54 F6AZZ 12 Octobre 2007 PERSEUS - High Performance SDR Receiver for VLF-LF-HF

55 F6AZZ 12 Octobre 2007

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

57 F6AZZ 12 Octobre 2007 FireFly Transceiver by Dan Tayloe, N7VE Hendricks QRP Kits Through Hole Board

58 F6AZZ 12 Octobre 2007 SDR projects built by author Tasa YU1LM/QRP

59 F6AZZ 12 Octobre 2007 Soft66DB JA7TDO

60 F6AZZ 12 Octobre 2007 SoftRock v IF module for the Elecraft K2

61 F6AZZ 12 Octobre 2007 Attention FDM 77 : ça a la couleur …

62 F6AZZ 12 Octobre 2007 CONCLUSIONS Du 137 KHz à lEME ….! « 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 linformatique. La possibilité dexpérimenter comme au début de la radio Un retour aux circuits de base tout en utilisant les circuits les plus récents

63 F6AZZ 12 Octobre 2007 Elektor Septembre 2007 Récepteur Ultra-sons / Chauve-Souris


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