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Présentation « SDR » Gaëtan, ON4KHG 12 avril 2008 Section ATH.

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1 Présentation « SDR » Gaëtan, ON4KHG 12 avril 2008 Section ATH

2 Agenda Introduction Démonstration Principe de fonctionnement Lévolution Références

3 Introduction

4 Lincursion du monde digital jusque dans les TRX amateurs…enfin ! Temps Technologie Amateurs Pros Analogique Analogique + Digital

5 Digital = plus de communications « voice » ? FAUX Un GSM est un SDR ! Digital = moins de QRM dans un RX ? VRAI La techniques digitales facilitent les opérations autrefois analogiques et le traitement du signal par le cerveau (DSP) Digital = versatile ? VRAI Un software est plus facile à modifier que du hardware Meilleure qualité de communication des modulations digitales ? VRAI et FAUX Qualité plus constante quen analogique mais décroissance abrupte Le « Digital », idées reçues...

6 SDR = Software Defined Radio SDR CAT (Computer Aided Transceiver) Le CAT : Une interface de commande dun transceiver à laide dun PC Le transceiver reste une entité indépendante, toujours fonctionnelle sans le PC Ham Radio Deluxe, TRX Manager,… Le SDR : Un PC (ou software embarqué) est partie prenante dans le fonctionnement du transceiver Sans un PC (ou software), le transceiver SDR nest pas fonctionnel Un « SDR », cest quoi ?

7 Constituants du SDR de la démo I Q USB Antenne Récepteur IQ Carte son performante PC

8 Démonstration

9 Principe de fonctionnement

10 Le récepteur à conversion directe (DC Receiver) remis au goût du jour… F LO = 14 MHzSignal voulu : 14,001 MHz (F V ) Signal image : 13,999 MHz (F G ) F V ± F LO 28,001 MHz 0,001 MHz F G ± F LO 27,999 MHz - 0,001 MHz F BF = 0,001 MHz = 1 kHz

11 Freq. Amplitude F LO FVFV FGFG Freq. Amplitude 1 kHz 27,999 & 28,001 MHz Récepteur à conversion directe : Réception DSB 2 bandes latérales = 3 dB de dégradation du NF 2 è bande latérale (image) = interféreur Il faut supprimer la fréquence image !

12 Suppression de la fréquence image Quadrature Antenne Solution : double Mixer + F OL & F OL +90° PCRX IQ

13 I & Q α I Q c Axe « réel » Axe « imaginaire » M M = amplitude α = phase a b c = a + jb c = M.(cos α + j sin α) c = M.e jα « I » « In phase » « Q » « Quadrature »

14 14,001 MHz : I & Q

15 14,001 MHz : I & Q+90° Q+90° est obtenu par opération mathématique : la transformée de Hilbert

16 14,001 MHz : I + Q+90°Amplitude du signal voulu doublée

17 13,999 MHz : I & Q

18 13,999 MHz : I & Q+90°

19 13,999 MHz : I + Q+90°Signal image supprimé

20 Signal non désiré (bande latérale ou image) supprimé SSB/CW démodulés Amplitudes & déphasage de 90° doivent être rigoureusement précis pour suppression maximale de limage (non désirée) En résumé :

21 Démodulation de lAM RX IQ Quand I & Q sont disponibles, tout peut être démodulé !!! AM = (I²+Q²)

22 Rôle de la carte son convertisseur A/D – D/A Dynamique 6 dB/bit Echantillonnage (sampling) Quantification Théorème de Shannon-Nyquist : f s 2*BW Ex : HiFi 20Hz à 20kHz (=BW) f s (fréq. éch.) 40kHz (44,1) Ex : Carte son 16 bits 96 dB de dynamique Carte son utilisée durant la démo : 192kHz (f s ) / 24 bits f s est exprimé en...Hz ou...Sps (Sample / s)

23 Domaine temporel Domaine fréquentiel FFT = « Fast Fourier Transform » (transformée de Fourier) TempsFréquence FFT Série de filtres passe-bande (BPF) très étroits Sortie de chaque filtre est appelé « bin » Chaque bin contient une info damplitude et de phase Une FFT de 4096 bins et f s de 96kSps chaque bin a une BP de 23Hz (96000/4096)

24 Schéma SR V DDS Antenne I Q Compteur Johnson Mixer Amplis Op. DDS (contrôlé par PC)

25 Conclusion...ce quil faut retenir : Anciens concepts remis au goût du jour (Weaver, DC RX,...) Puissance de calcul dun PC pour faciliter le « Digital Signal Processing » (DSP) Quadrature (I & Q) Moduler/démoduler tout mode Filtrage en bande de base quasi idéal AGC digital (plus efficace que AGC analogique dans une BP de 2,5 kHz) Très versatile au niveau du software Peu de hardware Faible coût (PC exclu) Dimension visuelle ajoutée à laudio

26 Lévolution

27 Le futur, cest déjà aujourdhui ! Digitalisation directe du spectre RF (plus de changement de fréquence vers la bande de base) PC & carte son « embarqués » dans le TRX

28 Références

29 Softrock : Site de DJ9CS : Groupe Yahoo Softrock : DDS-60 (site AmQRP) : Etat de lart du SDR (incontournable) : Software : Winrad : Linrad (Linux) : Power SDR : KGKSDR : Rocky : Commercial : SDR-IQ : Perseus : Flex-5000 :

30 Merci pour votre attention !


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