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

- 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

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…

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

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)

SoftRock-40 V.4

SoftRock-40 V.5

SoftRock-40 V.6

Récepteur DRM Elektor Mars 2004

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

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

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

Récepteur Superhétérodyne

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

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

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 ? !!!

Récepteur simple pour débutants... Mégahertz Mars 1999

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

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

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

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

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

These pictures were taken using a SoftRock V5, with a 14 These pictures were taken using a SoftRock V5, with a 14.060 MHz crystal. This trace is of the IQ Audio output when the antenna input is driven with a -21 dBm 14.065 MHz input. KD5TFD

Une SDR sans ordinateur ? !!!

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)

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.

Echantillonage du signal

Vous prendrez bien une tranche de spectre ?

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

Elektor Mai 2007

Elektor Mai 2007

Elektor Mai 2007

SoftRock-40 V.4

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

Une SDR sans ordinateur ? !!!

NC2030 Receiver Specs • MDS (3db S+N/N) : -135 dbm (0.1 uV) • Receiver Bandwidth (-6db) : 350-800 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

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

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

Récepteur R2 KK7B QST Janvier 1993

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

OH7SV / PA0RWE

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

Récepteur SDR 1000

Récepteur SDR 1000

20 m Antenna, Reflection mode

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.

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

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

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

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

SDR projects built by author Tasa YU1LM/QRP

Soft66DB JA7TDO

SoftRock v.6.1 - IF module for the Elecraft K2

Attention FDM 77 : ça a la couleur ….. 1750 € www.wimo.de

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

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