Grundlagen der digitalen Grundlagen der digitalen Nachrichtenübertragung Nachrichtenübertragung
für SDRfür SDR
Baunatal, 12. September 2015Baunatal, 12. September 2015Gerrit Buhe, DL9GFA
2 Grundlagen SDR DL9GFA
SDR = Radio + Digitale SignalverarbeitungSDR = Radio + Digitale Signalverarbeitung
I
Q
● Radio-Architekturen und deren Funktionsblöcke● Aufbau DSP-System● Digitalisierung und Abtasttheorem● Unterabtastung und Überabtastung● Schlüsselbauelement AD-Wandler● Zeit- und Frequenzbereich● Lineare zeitinvariante (LTI-) Systeme ● Impulsantwort zu Übertragungsfunktion● Werkzeuge der digitalen Signalverarbeitung → Octave Übung: Signale, Mischer● FIR-Filter → Octave Übung: Filter● IIR-Filter → Octave Übung: Oszillator● Quadratursignalverarbeitung● GNU Radio
● Übung: Erzeugung von Signalen, Ein-, Ausgabe● Übung: Filtern● Übung: Demodulieren● Übung: FM-Stereo-Multiplex-Empfänger mit RDS
3 Grundlagen SDR
RX-ArchitekturenRX-Architekturen
● Doppel-Super mit analoger Demodulation, klassische Amateurfunk-Empfänger● 1. ZF analog und 2. ZF analog, Basisband analog
ZF-FilterZF-Filter ZF-Verst.
VFO
Vorselektion
1. ZF z.B. 70.02MHz
2. ZF z.B. 9MHz, oder
455kHz
ZF-Verst. TPLNA
4 Grundlagen SDR
RX-ArchitekturenRX-Architekturen
● Doppel/Mehrfach-Super mit AD-Wandlung in niedriger ZF● 1. ZF analog, AD-Wandler in der 2. niedrigen ZF, Basisband digital (Low-IF) ● Wird von den meisten heutigen Afu-TRX eingesetzt (Icom, Kenwood, Yaesu),
teilweise mit zweiter/dritter analoger ZF ● Beispiele
● IC7600, IC9100: 64.455MHz → 36kHz● FT450: 67.899MHz → 24kHz ● IC7400, IC756PRO3: 64.455MHz → 455kHz → 36kHz● TS590: 73.095MHz → 10.695MHz → 24kHz● TS2000: 69.085MHz → 10.695MHz → 455kHz → 12kHz
A
D
DSP
Digital
ZF-FilterZF-Filter ZF-Verst.
VFO
Vorselektion
1. ZF z.B. 70.02MHz
Niedrige ZF 20kHz
LNA
5 Grundlagen SDR
RX-ArchitekturenRX-Architekturen
● Einfach-Super mit AD-Wandlung in erster analoger ZF● Konzepte unterscheiden sich nach Low-IF (1kHz...5MHz) und High-IF (...400MHz)● Viele professionelle Empfänger mit hohen Performance-Anforderungen nutzen dieses
Konzept mit High-IF (z.B. Mobilfunk-Basisstationen mit 246MHz ZF)
A
DDSP
Vorselektion LNA. ZF-Filter
Digital
6 Grundlagen SDR
RX-ArchitekturenRX-Architekturen
● Einfach-Super mit analoger Quadraturdemodulation● Digitalisierung im Basisband● Konzept verdrängt durch AD-Wandler in 1. ZF oder Zero-IF/Low-IF
A
D
DSP
A
D
TP I
TP Q
70MHz
analoger Q-Dem.
Digital
Vorselektion LNA. ZF-Filter
7 Grundlagen SDR
RX-ArchitekturenRX-Architekturen
● Direktmischer mit analoger Quadraturdemodulation● Digitalisierung im Basisband → Zero-IF● Auch als Ausführung nach Tayloe mit schnellen Bus-Schaltern (QSD)● Einsatzbeispiele:
● SoftRock● Flexradio 1500● Funkamatuer-SDR-Kits● Lima-SDR
● Sogenanntes SDR der 2. Generation
A
D
DSP
A
D
TP I
TP Q
analoger Q-Dem.
LNA
VFO
Vorselektion
Digital
8 Grundlagen SDR
RX-ArchitekturenRX-Architekturen
● Direktabtastung des Antennensignals („Direct Digital Sampling“)● Hauptsächlich bei relativ niedrigen Eingangsfrequenzen genutzt (Amateurfunk <65MHz)● Auch bei höheren Eingangsfrequenzen nutzbar durch Unterabtastung ● Sogenanntes „SDR der 3. Generation“● Einsatzbeispiele
● Perseus● Flexradio 6000-Serie● HPSDR● Zeus
A
DDSP
Vorselektion LNA.
Digital
9 Grundlagen SDR DL9GFA
Aufbau DSP-SystemAufbau DSP-System
DSP
10 Grundlagen SDR DL9GFA
DigitalisierungDigitalisierung
● Digitalisierung eines Signales bedeutet● Quantisierung in der Zeit: Messung der Amplitude eines analogen Signals in
regelmäßigen Abständen ● Quantisierung der Amplitude: Umwandlung der kontinuierlichen Spannungswerte
in eine diskrete Folge von numerischen Werten
● Abtasten in diskretenZeitabständen
● Quantisieren=Runden aufverfügbare Stufen
● Zahlenfolge: 0,1,1,2,3,3,4,4,4,4,4,4,3,3,2,1,1,0,-1,-2,-2,-3,-3,-4,-4,-4,-4,-4,-3,-3,-2,-2, …
● Quantisierungsfehler:0,-0.25,0.47,0.14,-0.26,0.23,-0.38,-0.12,-0.01
11 Grundlagen SDR DL9GFA
Digitalisierung (Spektrum) Digitalisierung (Spektrum)
● Das Spektrum wiederholt sich um Vielfache der Abtastfrequenz● Beispiel im Bild fs=10kHz, fc=1kHz
● Auch numerische Übertragungsfunktionen (z.B. digitale Filter) wiederholen sich um Abtastfrequenzvielfache
● Versuch der digitalen Filterung (rot)
→ Funktioniert nicht, da sich auch dessen Übertragungs-funktion wiederholt
● Auch höherfrequente Signale können zu den Abtastwerten passen→ hier z.B. auch -9kHz und 11kHz
12 Grundlagen SDR DL9GFA
Abtasttheorem (Shannon/Nyquist)Abtasttheorem (Shannon/Nyquist)
● Bei Nichteinhaltung erscheinen „neue“ Signalanteile, die in der Regel stören
→ Aliasing
● fs = 10 kHz
fc = 1 kHz
f s > 2⋅BW
fc = 2 kHzfc = 3 kHzfc = 4 kHzfc = 5 kHzfc = 6 kHz wir sehen 4 kHz!fc = 7 kHz wir sehen 3 kHz!fc = 8 kHz wir sehen 2 kHz!fc = 9 kHz wir sehen 1 kHz!
● Das Abtasttheorem besagt, daß die Abtastfrequenz mindestens doppelt so hoch wie die höchste Nutzsignalfrequenz (bzw. Bandbreite BW) sein muß
● In diesem Fall wird das abgetastete Signal vollständig und eineindeutig durch die Abtastwerte beschrieben
13 Grundlagen SDR
Abtasttheorem (Shannon/Nyquist)Abtasttheorem (Shannon/Nyquist)
● Um Aliasing zu vermeiden, muß vor einer AD-Wandlung ein analogesAntialiasing-Filter für die Unterdrückung unerwünschter Frequenzanteile sorgen
● Das gilt ebenso für Abtastratenreduzierung (Dezimierung), hier geschiehtdies durch digitale Filter vor der Dezimierung
● Bei bedarf es eines idealen nicht realisierbaren Filters, daher werdenwenigstens geringfügig höhere Abtastraten eingesetzt (oder kleinere BW)
● Die Frequenzgrenze bei ½ wird als Nyquist-Frequenz (hier 5kHz)und die resultierende Bandbreite als Nyquist-Bandbreite bezeichnet
● Die sich wiederholenden Bändernennt man Nyquist-Zonen
f s=2×BW
Nyq
uist
-Zon
e 1
Nyq
uist
-Zon
e 2
Nyq
uist
-Zon
e 3
Nyq
uist
-Zon
e 4
Nyq
uist
-Zon
e 5f s
14 Grundlagen SDR
Unterabtastung / UndersamplingUnterabtastung / Undersampling
● Bei zu geringer Abtastrate falten sich alle Signale der Nyquistzonen > 1 in diese erste● Gezielte Nutzung des Aliasings nennt man Unterabtastung
● Auf diese Weise kann man Zwischenfrequenzen bis zu 400MHz direkt abtasten
● Die analoge Eingangsbandbreite des AD-Wandlers muß dazu hoch genug sein
● Das gewünschte Sampling-Image ist mit einem Bandpaß zu selektieren
● Achtung, sehr kritisch hinsichtlich Abtastjitter!
1601524 48 56 100 108
S(f)
F / MHzFs=52 2Fs=104 3Fs=156Fs/2
15 Grundlagen SDR
AbtastjitterAbtastjitter● Begrenzt die Dynamik (SNR) einer AD- oder DA-Wandlung durch zusätzliches
Abtastjitterrauschen
● Einfluß ist abhängig von Steigung des Ein-/Ausgangssignals im Abtastmoment, dahervon Amplitude und Frequenz
● Vor allem bei hoher Unterabtastung nicht vernachlässigbar
Eingangssignal des ADC bzw. Ausgangssignal des DAC
t - Taktjitter
UAmplitudenfehler
Wird in rms angegeben
16 Grundlagen SDR
Überabtastung / OversamplingÜberabtastung / Oversampling● Höhere Abtastrate verteilt das Quantisierungsrauschen auf größere Nyquist-
Bandbreite, daher fällt weniger Rauschleistung in die konstante Nutzbandbreite
● Rauschen außerhalb der Nutzsignalbandbreite wird mit digitalen Filtern unterdrückt
● Es ergibt sich ein echter Dynamikgewinn, auch Prozessgewinn (PG) genannt
PG=10∗log f s
2BW
17 Grundlagen SDR DL9GFA
Aufbau DSP-SystemAufbau DSP-System
DSP
● Analoge Filter am Übergang Analog → Digital → Analog sind wichtig!
18 Grundlagen SDR
AD-WandlerAD-Wandler● Werden in erster Linie charakterisiert durch
● Maximale Abtastrate, Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)● Spurious Free Dynamic Range (SFDR)
● Weitere Parameter sind● Total Harmonic Distortion (THD), SINAD (SNR inkl. THD) ● Effective Number Of Bits (ENOB)● Differentielle und Integrale Nichtlinearität (DNL, INL)
● Es gibt mehrere auf besondere Anforderungen hin optimierte Architekturen
19 Grundlagen SDR
AD-WandlerAD-Wandler● Werden in erster Linie charakterisiert durch
● Maximale Abtastrate, Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)● Spurious Free Dynamic Range (SFDR)
● Weitere Parameter sind● Total Harmonic Distortion (THD), SINAD (SNR inkl. THD) ● Effective Number Of Bits (ENOB)● Differentielle und Integrale Nichtlinearität (DNL, INL)
● Es gibt mehrere auf besondere Anforderungen hin optimierte Architekturen
SAR-Wandler (Successive Approximation Register)
20 Grundlagen SDR
AD-WandlerAD-Wandler● Werden in erster Linie charakterisiert durch
● Maximale Abtastrate, Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)● Spurious Free Dynamic Range (SFDR)
● Weitere Parameter sind● Total Harmonic Distortion (THD), SINAD (SNR inkl. THD) ● Effective Number Of Bits (ENOB)● Differentielle und Integrale Nichtlinearität (DNL, INL)
● Es gibt mehrere auf besondere Anforderungen hin optimierte Architekturen
Sigma-Delta-Wandler
21 Grundlagen SDR
AD-WandlerAD-Wandler● SNR – Signal-Rausch-Verhältnis, SFDR -Spurious Free Dynamic Range
● Vorgegeben durch die Anzahl der Quantisierungsstufen, bzw. Anzahl Bits n● SNR ist in Nyquistbandbreite angegeben, bei geringerer BW ergibt sich PG
SNRideal=n∗6.02dB1.76dBPG
SNR=55dB
FFT-Gewinn=27dB
SFDR=69dB
SNR wird ohne Harmonische & DC berechnet
Nicht durch Applikation nutzbar
SFDR wird teilw. inkl. oder exkl. Harmonische angegeben
22 Grundlagen SDR
AD-WandlerAD-Wandler
● THD – Total Harmonic Distortion● Verhältnis der effektiven Leistungen (rms) von Eingangssignal zu ersten 6
(manchmal 9) Harmonischen, angegeben in dB oder dBc
● SINAD – Signal to Noise And Distortion (S/(N+D))● Verhältnis der effektiven Leistung des Eingangssignals zu allen anderen
spektralen Komponenten (Rauschen, Harmonische) in der Nyquist-Bandbreite außer Gleichanteil
● ENOB – Effective Number Of Bits● Andere Methode, um SINAD zu spezifizieren● Zurückrechnung von vorliegender Dynamik auf Anzahl der Bits eines idealen
AD-Wandlers
ENOB=SINAD−1.76dB
6.02dB
25 Grundlagen SDR
AD-WandlerAD-Wandler● Dithering – Einspeisen von Rauschen
● Durch Korrelation von Eingangssignal und Quantisierungsfehlernkonzentriert sich Rauschleistung bei Harmonischen
● Abhilfe durch Hinzufügen von Rauschen, zum „Verwischen“ dieser Quantisierungsfehler (rechts)
● Nutzbare Dynamik kann dadurch drastisch erhöht werden, Aussteuer-reserve für Rauschleistung ist i.d.R. nur sehr gering
Ohne Dithering Mit Dithering
57
2
3 4
1
6
Aliasing der Harmonischen
26 Grundlagen SDR
Zeit- und FrequenzbereichZeit- und Frequenzbereich
● Jedes periodische Signal läßt sich eindeutig aus einer diskreten Folge vonharmonischen Signalen durch Addition aufbauen → Harmonische Synthese
● Der Synthesevorgang ist umkehrbar eineindeutig● Jedes periodische Signal läßt sich in eine diskrete
Folge von harmonischen Signalen zerlegen → Harmonische Analyse● 1822 beschrieben durch Jean Babtiste Joseph Fourier (1768-1830)
Fourier-Reihe:
f t =a0
2∑
n=1
∞
ancos n t bnsin n t
Synthese des Sägezahns mit 1...5 Termen der Fourierreihe
27 Grundlagen SDR
Zeit- und FrequenzbereichZeit- und Frequenzbereich
Zusammensetzung eines Rechteck-ähnlichen Signals im Zeit- und Frequenzbereich
28 Grundlagen SDR
Zeit- und FrequenzbereichZeit- und Frequenzbereich
● Die Beschreibung eines Zeitsignals durch Angabe seinerFrequenzanteile heißt Spektrum des Signals
● Die kontinuierliche Fourier-Transformation ist definiert:
Zeit → Freq.:
Freq. → Zeit:
● Die Fourier-Transformation ist eineindeutig umkehrbar
d ttxeX tj )()(
dXetx tj )(2
1)(
29 Grundlagen SDR
Lineare zeitinvariante SystemeLineare zeitinvariante Systeme
● System: erzeugt aus Eingangsgrößen Ausgangsgrößen
● Zeitinvarianz: Das Verhalten ändert sich nicht über Zeit.
wenn x1(t) y1(t)
folgt x1(t-∆t) y1(t-∆t)
● Linearität: Es gilt das Überlagerungsprinzip (Superpositionsprinzip).
wenn x1(t) y1(t)
und x2(t) y2(t)
folgt ax1(t) + bx2(t) ay1(t) + by2(t)
LTI-Systemx(t) y(t)
30 Grundlagen SDR DL9GFA
Beschreibung LTI-SystemeBeschreibung LTI-Systeme
t
1
x ( t ) = ( t )
0t
y ( t ) = a ( t )
0
● LTI-Systeme können im Zeitbereich durch ihre Impulsantwort beschrieben werden● Die Impulsantwort ist die Reaktion des Systems auf einen Dirac-Impuls ∂(t)
● Jedes beliebige Eingangssignal läßt sich als Summe zeitlich verschobener und gewichteter Dirac-Impulse darstellen
x ( 2 ) ( t - 2 )
t
x ( t )
0
x ( 0 ) ( t )
x ( ) ( t - ) x ( 3 ) ( t - 3 )
i
itixtx )()()( ● Ausgangssignal y(t) ist Faltungs-
summe mit Impulsantwort a(t):
● Man schreibt abgekürzt auch:
i
itaixty )()()(
)()()( tatxty
31 Grundlagen SDR DL9GFA
Beschreibung LTI-SystemeBeschreibung LTI-Systeme
● Die Impulsantwort beschreibt das LTI-System vollständig ● Was heißt das?
32 Grundlagen SDR DL9GFA
Beschreibung LTI-SystemeBeschreibung LTI-Systeme
● Die Impulsantwort eines LTI-Systems ist über die Fourier-Transformation mit derÜbertragungsfunktion des Systems verbunden!
● Im Zeitbereich wird das Ausgangssignal eines Systems durch die Faltung vom Eingangssignal mit der Impulsantwort ermittelt
● Im Frequenzbereich wird das Ausgangssignal durch Multiplikation mit der Übertragungsfunktion des Systems ermittelt
Fourier-Transf.
33 Grundlagen SDR DL9GFA
Werkzeuge dig. SignalverarbeitungWerkzeuge dig. Signalverarbeitung
● DSP-Algorithmen werden i.d.R mit Hilfe numerischer Simulations-SW entwickelt● Kommerzieller Marktführer ist MathWorks mit Matlab● Es gibt sehr gute alternative Simulationsprogramme die frei verfügbar sind
● GNU Octave – Matlab-ähnliche Syntax● Scilab – Komfortabler insb. für Windows-Nutzer
34 Grundlagen SDR DL9GFA
WeWerkzeuge – Octave.orgrkzeuge – Octave.org
● Vor allem für Linux und POSIX-Systeme entwickelt, aber auch unter Windows und Mac OS lauffähig
35 Grundlagen SDR DL9GFA
WeWerkzeuge – Scilab.orgrkzeuge – Scilab.org
● Nicht GNU GPL, aber andere freie Lizenz – Sehr gut unter Windows nutzbar
36 Grundlagen SDR DL9GFA
FIR-FilterFIR-Filter
● FIR – Finite Impulse Response (endliche Impulsantwort) → Immer stabil!● Durch garantierte Stabilität meist Basis adaptiver Filter (Veränderung der
Koeffizienten zur Laufzeit)● Direkte Implementierung der Faltungssumme (Zeitbereich)● Koeffizienten h(0)...h(P-1) entsprechen den Stützstellen der Impulsantwort● Symmetrische FIR-Filter sind phasenlinear und haben eine Gruppenlaufzeit, die
der halben Filterlänge entspricht● Verstärkung im Durchlaßbereich ist Summe aller Koeffizienten
Eingang für ADC-Werte
Ausgang zum DACy (k )=∑
i=0
P−1
h (i)⋅x (k−i)
37 Grundlagen SDR DL9GFA
FIR-Filter - EntwurfFIR-Filter - Entwurf
● Einfachste Methode: Frequenzgang (Übertragungsfunktion) vorgeben und Fourier-Transformieren → Impulsantwort
● Wenn es sich um ein TP, BP, HP handelt, kann gleich die SINC-Funktion verwendet werden (Fourier-Transformierte eines „Rechtecks“)
● Impulsantwort auf Filterlänge (= Anzahl Koeffizienten) begrenzen und Fensterfunktion anwenden zur Unterdrückung des Leck-Effektes
Impulsantwort mit Fensterfunktionen Übertragungsfunktion mit versch. Fensterfunktionen
38 Grundlagen SDR DL9GFA
FIR-Filter - TP-BP-TransformationFIR-Filter - TP-BP-Transformation
● TP → BP-Transformation durch Multiplikation der Impulsantwort mit Kosinus entsprechender Frequenz (Mittenfrequenz des BP, 3kHz im Bild)
● Bei Verwendung des Sinus' wird eine Phasenverschiebung +/- 90° erzielt● TP → HP-Transformation durch Vorzeichenwechsel jedes zweiten Koeffizienten
39 Grundlagen SDR
Digitale Filter – Adaptive FilterDigitale Filter – Adaptive Filter
● Adaptive Filter optimieren nach einer Rechenvorschrift selbständig ihre Koeffizienten● Meist wird ein Fehler ermittelt, dessen Quadrate durch Tunen der Koeffizienten minimiert werden
sollen - LMS–Algorithmus (Least Mean Square)● Um Stabilität sicher zu stellen, werden fast ausschließlich FIR-Filter eingesetzt● Anwendung: Automatische Multi-Lochfilter (Notches), Rauschunterdrückungs-filter,
Kanalentzerrer (Equalizer), Echounterdrückung
Automatisches „Multi-Notch“
Hier ist Fehler das Nutzsignal
40 Grundlagen SDR
Digitale Filter – Adaptive FilterDigitale Filter – Adaptive Filter
● Adaptive Filter optimieren nach einer Rechenvorschrift selbständig ihre Koeffizienten● Meist wird ein Fehler ermittelt, dessen Quadrate durch Tunen der Koeffizienten minimiert werden
sollen - LMS–Algorithmus (Least Mean Square)● Um Stabilität sicher zu stellen, werden fast ausschließlich FIR-Filter eingesetzt● Anwendung: Automatische Multi-Lochfilter (Notches), Rauschunterdrückungs-filter,
Kanalentzerrer (Equalizer), Echounterdrückung
Hier ist das gefilterte das Nutzsignal
Rauschunterdrückung
41 Grundlagen SDR DL9GFA
IIR-FilterIIR-Filter
● IIR – Infinite Impulse Response (unendliche Impulsantwort (möglich))● Besitzen Rückkopplungen → können instabil sein● Sehr recheneffiziente Filter mit wenigen Multiplikationen realisierbar● Filterentwurf schwieriger als bei FIR-Filtern, i.d.R. mit spezieller Design-Software● Sehr empfindlich auf Quantisierungseffekte (Rundungen)● Werden meist als kaskadierte Filter 2-ter Ordnung (biquads) eingesetzt
Direktform I Direktform II, auch kanonische
42 Grundlagen SDR DL9GFA
IIR - Schweizer TaschenmesserIIR - Schweizer Taschenmesser
● Mit der IIR-Topologie kann nur anhand unterschiedlicher Koeffizienten enorm viel realisiert werden: TP-,BP-,HP-Filter, Differenzierer, Integrierer, Oszillator, Kamm-Filter, …
● Beispiel digitaler Oszillator (Grenzfall der Stabilität)
Digitaler IIR-Oszillator
43 Grundlagen SDR
Bsp. digitaler OszillatorBsp. digitaler Oszillator
● Effiziente Implementierung als IIR-Struktur an Stabilitätsgrenze● Nur zwei Speicherstellen und eine Multiplikationen nötig● Sehr präziser Sinus / Cosinus● Raster der möglichen stabilen Frequenzen abhängig von
arithmetischer Wortbreite (selbst bei Fixpoint recht unkritisch)● Bei Modulation der frequenzbestimmenden Koeffizienten u.U.
instabil zur Vermeidung sind letzte Zustände erneut zu berechnen
Quadraturoszillator als System 1. Ordnung (stabil!)
44 Grundlagen SDR
Adaptiver EntzerrerAdaptiver Entzerrer● Durch Mehrwegeausbreitung wird das Signal mit verzögerten Abbildern überlagert● Übertragungsfunktion des Filters wird so eingestellt, daß Augenöffnung am Entscheider
maximal wird● Dazu werden (einfach dargestellt) im Filter wieder zeitlich verzögerte Abbilder subtrahiert
45 Grundlagen SDR
Beispiel digitale AGCBeispiel digitale AGC● Besteht aus wenigen Funktionsblöcken und ist mit wenigen Code-Zeilen effizient implementiert● Die Zeitkonstanten können auch aus einer Look-up Table anhand von env(n-1) ermittelt werden● Das Stellglied kann auch extern über einen DA-Wandler angesteuert werden
Grundlagen der Quadratur-Grundlagen der Quadratur-SignalverarbeitungSignalverarbeitung
47 Grundlagen SDR DL9GFA
Inhalt Quadratursignalverarbeitung Inhalt Quadratursignalverarbeitung
● Beschreibung eines Nachrichtensignals
● Quadraturdemodulator
● Quadraturmodulator
● Darstellung einfacher Signale
● SSB-Demodulation
● FM-Demodulation
● Digitale Modulation
● Augendiagramm
● Fehlergrößen
● Gütekriterien
● Zusammenfassung
48 Grundlagen SDR DL9GFA
Beschreibung NachrichtensignalBeschreibung Nachrichtensignal
● Zeiger (Phasor)● Länge entspricht Amplitude● Winkel zur Abzisse („I-Achse“)
ist Phase
● j-Operator zeigt orthogonale (90°)Dimension an
● Unterschiedliche Darstellungsformen:
Phase
Amplitude s
I
Q j
„IQ-Ebene“
s t =Ac t ⋅ej2 f c tc t
s t =Ac t ⋅ej 2 f c tc t
s t =Ac t ⋅ I t j⋅Q t
s t =Ac t ⋅cos2 f c tt j⋅sin 2 f c tt
49 Grundlagen SDR DL9GFA
Realteil = cos( 2 pi f t )
Imaginärteil = j sin( 2 pi f t )
Doppeldeutigkeit, wennImaginärteil fehlt
0.8 j
0.6
Imag
Real
Beschreibung NachrichtensignalBeschreibung Nachrichtensignal
● Zur eindeutigen Beschreibung eines Signals sind immer zwei Parameter nötig:
● Amplitude und Phase, oder● Real- und Imaginärteil
● Die unterschiedlichen Darstellungen sind in einander umrechenbar
Realteil=Ac t ⋅cos 2 f c tt
Imaginärteil=Ac t ⋅sin 2 f c tt
50 Grundlagen SDR DL9GFA
QuadraturdemodulationQuadraturdemodulation
● Quadraturdemodulator● Wie konventioneller Produktdetektor nur mit zwei Pfaden, die um
90° phasenverschoben angesteuert werden (LO)
● Tiefpaß unterdrückt jeweils das Mischprodukt der Summenfrequenz
● Amplitude: Phase:A= I²Q² =arctan QI
I
Q
51 Grundlagen SDR DL9GFA
Quadraturdemodulation-SpezialQuadraturdemodulation-Spezial
● Quadraturdemodulator – Spezialfall ● Durch geschickte Wahl von Abtastrate zu ZF ist drastische Vereinfachung des
NCO möglich:
● Es muß für jeden Pfad nur jede zweite Abtastung ausgewählt und ggf. das Vorzeichen(-bit) invertiert werden
F s=4kF zf k=1,3 ,5 , ...
F s=4 F zf
Q
I
cos
2⋅n=1,0 ,−1,0 , ... für n=0,1 ,2 ,3 , ...
sin
2⋅n=0,1 ,0 ,−1, ... für n=0,1 ,2 ,3 , ...
52 Grundlagen SDR DL9GFA
QuadraturdemodulationQuadraturdemodulation
● Quadraturdemodulator in Hardware – Bsp. CLC5903● Vollständig digitale Implementierung – digitale Eingangsdaten, digitale Mischer
(Multiplizierer), NCO
● Zusätzliche Abtastratendezimierung, Skalierung und Filterung
12,7 kHz ... 3,25 MHz
3,2 kHz ... 1,63 MHz
Taktrate52 MHz
25,4 kHz ... 6,5 MHz
SIN
Q-Daten
Vom ADC
COS
I-Daten
14 Bit52 MHz
NCO
FIR 2FIR 1
d. 2 d. 2 od. 4
Scale
CIC
d. 8...2048
Shift
Zum DSP
GainAGC exponent
53 Grundlagen SDR DL9GFA
QuadraturmodulationQuadraturmodulation
● Quadraturmodulator● Wie konventioneller Modulator, nur mit zwei Pfaden, die um
90° phasenverschoben angesteuert (LO) und schließlich summiert werden
● Spezialtrick des Demodulators funktioniert hier ebenfalls durch Einfügen von Nullen und Vorzeichenwechsel
54 Grundlagen SDR DL9GFA
QuadraturmodulationQuadraturmodulation
● Quadraturmodulator in Hardware – Bsp. AD9857● Vollständig digitale Ausführung
● Zusätzlich Upsampling und Interpolationsfilter im Chip integriert
● 14-Bit-DA-Wandler mit bis zu 200MHz Taktrate
Up 2Up 2 Up 2
CICHalbband-Filter 2
Halbband-Filter 1Q-Daten
I-DatenUp 2...63
I
Q
SIN COS
NCO
14 Bit
DAC
Halbband-Filter 3
55 Grundlagen SDR DL9GFA
Darstellung einfacher SignaleDarstellung einfacher Signale
● Die Interpretation von I- und Q-Signal als ein einziges, macht ein komplexes oder auch analytisches Signal daraus
● Analytische Signale können unsymmetrische Spektren haben (reale nie!)● Die komplexe e-Funktion entspricht im Frequenzspektrum einer Dirac-Funktion● Das Vorzeichen des Exponenten gibt Drehrichtung an, also ob es sich um eine
negative oder positive Frequenz handelt
Real
Imag j
e j 2 pi fo t
f fo fo
S( f )
1
56 Grundlagen SDR DL9GFA
Darstellung einfacher SignaleDarstellung einfacher Signale
● Darstellung realer Kosinus- und Sinusfunktionen● Durch Darstellung der Phasenlage werden später Auslöschungen sichtbar
Real
Imag j
sin( 2 pi fo t ) = j 1/2 e j 2 pi fo t
j 1/2 e j 2 pi fo t
1/2 j S( f )
Real
Imag
fo
f
fo
1/2 j
1/2
cos( 2 pi fo t )
Real
Imag
cos( 2 pi fo t ) =
f fo fo
1/2
S( f )
1/2 e j 2 pi fo t
+ 1/2 e j 2 pi fo t
j
57 Grundlagen SDR DL9GFA
Anwendung SSB-DemodulationAnwendung SSB-Demodulation
f
j
real
f
j
real
fo
j
real
f
-fo
Eingangssignal mit 600Hz in OSB und 300Hz-Ton in USB
fo
j
real
f
-fo
Spektrum des Sinus
fo
j
real
f
-fo
Spektrum des Kosinus
f
j
real
cos (2 fo t)
sin (2 fo t)
TP
TP HT
/- f
j
real
Bei Addition OSB (600Hz)
f
j
real
Bei Subtraktion USB (300Hz)
LO
90°
58 Grundlagen SDR DL9GFA
Anwendung FM-DemodulationAnwendung FM-Demodulation
Cos( 2fot )
90°
Sin( 2fot)TP
~ +-
TP
arcsin1
I²Q²
QuadraturdemodulationNormierung (AM-Unterdrückung) FM-Demodulation
Z ⁻ 1
Z ⁻ 1
Y k =Q k ⋅I k−1− I k ⋅Q k−1
Y k =sin k −k−1
k −k−1
Y k
● Beispiel für neue Art und Weise FM zu demodulieren – nicht nur Nachbildung analoger Verfahren (z.B. Flankendiskriminator mit anschließendem Hüllkurvendetektor)
59 Grundlagen SDR DL9GFA
Anwendung Digitale ModulationAnwendung Digitale Modulation
● Phasentastung zum Transport digitaler Daten - QPSK
s t =Ac⋅ej 2 f c tc t
I
Q
11
t
(t)
01
10
00
10
00
11
01
60 Grundlagen SDR DL9GFA
Anwendung Digitale ModulationAnwendung Digitale Modulation
s t =Ac⋅ej 2 f c tc t
Qua
drat
ure
InPhase
Scatter plot
4 3 2 1 0 1 2 3 4
4
3
2
1
0
1
2
3
4
I
Q
10101110
1011
0110
11110111
0010
0011
1101 100101010001
0000 0100 1100 1000
● Phasen- und AmplitudentastungBeispiel – 16-QAM
● Mit 16 Zuständen können ld(16)= 4 Bit/Symbol übertragen werden
● Zwischen Zuständen wird nicht hart umgeschaltet für schmales Spektrum (TP → Pulsformung)
● Korrekte Auswertung nur zum exakten Symboltakt möglich → Symboltaktrückgewinnung im RX!
● Bei Fehlentscheidung zum Nachbar-symbol nur 1 Bit falsch Dank Gray-Kodierung
61 Grundlagen SDR DL9GFA
AugendiagrammAugendiagrammQ
uadr
atur
e
InPhase
Scatter plot
4 3 2 1 0 1 2 3 4
4
3
2
1
0
1
2
3
4
Qua
drat
ure
InPhase
Scatter plot
4 3 2 1 0 1 2 3 4
4
3
2
1
0
1
2
3
4
I
Q
● I und Q werden jeweils abschnittsweise (Symboldauer) übereinander gelegt
● Augenöffnung ist ein Maß für die erforderliche Abtastgenauigkeit
● Augenöffnung ist um so kleiner, je schmalbandiger gefiltert wird (Pulsformung)
62 Grundlagen SDR DL9GFA
FehlergrößenFehlergrößen
I
Q
IQ-Imbalance (Verstärkungsfehler)
I
Q
IQ-Offset (Gleichanteil)
I
Q
Orthogonalitätsfehler(Phasenfehler)
● Worauf kommt es bei der Quadratursignalverarbeitung an?● Amplituden-, Phasen- und/oder Offset-Fehler in I- und Q-Pfad sind unbedingt
zu vermeiden● Kleinste Amplituden- und Phasenfehler verringern die
Seitenbandunterdrückung● Kleinste Gleichanteile (Offset-Fehler) verringern die Trägerunterdrückung
63 Grundlagen SDR DL9GFA
GütekriterienGütekriterien
● Träger- und Seitenbandunterdrückung sind wesentliche Performance-Werte
64 Grundlagen SDR DL9GFA
GütekriterienGütekriterien
● Maß für Modulationsgenauigkeit bei digitalen Modulationen● Fehlervektor, engl. Error Vector Magnitude (EVM)
65 Grundlagen SDR DL9GFA
Zusammenfassung QuadraturverarbeitungZusammenfassung Quadraturverarbeitung
● Quadratursignalverarbeitung ist das wichtigste Funktionselement in der modernen Kommunikationstechnik
● Sie ermöglicht gleichzeitig und unabhängig voneinander Phase undAmplitude von Signalen zu (de)modulieren
● Dadurch kann mehr Information in unterschiedlichen Phasen- und Amplitudenzuständen übertragen werden
● Sie ermöglicht kohärente (phasengenaue) Signalverarbeitung
● Anwendungen: WLAN, Mobilfunk, Radar, Beamforming, insbesondere alle digitalen Übertragungsverfahren, aber auch die klassischen analogen
GNU RadioGNU Radio
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
Inhalt GNU RadioInhalt GNU Radio● Einleitung 'Software Radio' und 'Cognitive Radio'
● GNU Radio
º Überblick
º Python Framework
º GNU Radio Companion – GRC
º Die möglichen Programmierebenen
º Erstes Praxisbeispiel unter GRC (Quellen, Senken, Funktionsblöcke, GUI)
º GRC – Wichtige Hinweise (Synchronisation, Flußkontrolle)
● Hardware für GNU Radio und ihre Anwendung
º Konzept der Aufgabenteilung
º WBX von Ettus Research
º USRP2 von Ettus Research
º USRP2+WBX Praxisbeispiel unter GRC
º FUNcube Dongle
º FUNcube Dongle Praxisbeispiel unter GRC
º HF-Frontends der SoftRock-Klasse
º SoftRocks in der Praxis unter GRC
● GNU Radio Projekte im Internet
● Wie kann ich starten?
º Installation und erste Hardware
● Zusammenfassung und Referenzen
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
Software Radio & Cognitive RadioSoftware Radio & Cognitive Radio
● Es gibt verschiedene SWR-Konzepte in Abhängigkeit vom Ort des AD-Wandlers
º Heterodynstrukturen mit AD/DA-Wandlung im Basisband oder auf hoher Zwischenfrequenz
º Direktmischer mit AD/DA-Wandlung im Basisband oder direkte HF-Signalabtastung
º Systemdesign entscheidet über Kompromisse zwischen Performance und Flexibilität
● Ideales SWR nutzt statt spezifischer Hardware nur einen „General Purpose Prozessor“ (GPP) und AD/DA-Wandler
º Alle Signalverarbeitung in Form von Algorithmen auf GPP
º Standardisierung der Schnittstellen erlaubt Wiederverwendung von Software-Modulen (SCA – Software Communications Architecture)
º SCA ermöglicht auch Laden neuer Verfahren/Standards wenn nötig (autom. SW update)
● 'Cognitive Radio' ist der nächste Evolutionsschritt
º CR sind intelligente und lernende Software Radios
º Sie beobachten ihre spektrale Umgebung und passen sich den Gegebenheiten an (reaktiv, proaktiv, bis hin zu kooperativem Ressourcenmanagement)
º Vision der Regulierungsbehörden ohne dedizierte Frequenzzuweisungen, die oft ineffizient sind
● GNU Radio ist eine Plattform für SWR und läßt sich als Basisebene unter kognitiven Verarbeitungsschichten verwenden
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
GNU Radio - ÜberblickGNU Radio - Überblick
● Freie Software-Arbeits- und Entwicklungsumgebung zur Implementierung von Software-definierten Sendern und Empfängern
● Es bietet eine Menge fertiger Signalverarbeitungsroutinen und Funktionsblöcke
● Die Anwendungen sind hauptsächlich in Python geschrieben, während die Signalverarbeitungsblöcke in C++ implementiert sind
● Python ist eine einfach zu erlernende objektorientierte Skriptprogrammiersprache
● GNU Radio wird vor allem im akademischen und industriellen Umfeld zum schnellen „Prototyping“ eingesetzt
● Es gibt fertig verfügbare HF-Frontends zum Einsatz mit GNU Radio, aber auch Eigenbaulösungen sind einfach über die PC-Audiokarte nutzbar
● GNU Radio eignet sich hervorragend für den Hobbyeinsatz
º Freie Verfügbarkeit (GNU General Public License)
º Fertige Signalverarbeitungsblöcke verringern Einstiegshürde
º Eigene HF-Hardware ist einfach adaptierbar
º Viele Amateurfunkbeispiele im Internet verfügbar
º GNU Radio-Foren für Diskussion und Hilfe
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
GNU Radio – PythonGNU Radio – Python
Blockschaltbild und automatisch generiertes Python-Skript mit eingebundenen C++ Routinen
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
GNU Radio Companion - GRCGNU Radio Companion - GRC
● Grafische Benutzeroberfläche zur Entwicklung von Signalverarbeitungsanwendungen
● Einfacher Einstieg für 'Nichtprogrammierer'
● Funktionsblöcke werden mit der Maus auf die Arbeitsfläche gezogen und verbunden
● Auf Knopfdruck wird ein Python-Skript erstellt und gestartet
Filter
Schnittstellen GUI
Modulation
DSP-Bibliothek Ausführungsumgebung
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
GNU Radio - ProgrammierungGNU Radio - Programmierung
● Die Programmierung ist auf verschieden Ebenen möglich
● Wer mit den bereits vorhandenen Funktionsblöcken auskommt, kann ausschließlich grafisch arbeiten
GRCGRC
PythonPython
C++C++
Grafisches Entwicklungswerkzeug
Zusammenfügen der Blöcke und Parameterübergabe
Echtzeit-Signalverarbeitung
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
GRC – Erstes BeispielGRC – Erstes Beispiel
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
GRC – HinweiseGRC – Hinweise
● Es gibt verschiedene Quellen und Senken für Datenströme
º PC-Audiokarte
º USB mit dedizierter Hardware (Bsp. USRP)
º Ethernet-Schnittstelle (TCP, UDP)
º Dateien aus denen gelesen und in die geschrieben werden kann
º 'pipes' durch die von/zu anderen Programmen Daten gestreamt werden können (ähnlich VAC – Virtual Audio Cable)
º Grafisch als Oszilloskop, Spektrumanalysator, Wasserfallspektrum, Textaus- und eingabe
● Das Datenformat zu verbindender Schnittstellen muß identisch sein und ggf. konvertiert werden (complex/float)
● Die Datenraten an den Schnittstellen müssen überein stimmen (ganzzahlige! Dezimierung, Interpolation)
● Abweichende Takte an HW-Schnittstellen führen zu automatisch generierten Puffern die Latenz einbringen und überlaufen können (Fehlermeldungen aUaO usw. beachten)
● Falls der Takt für die Daten nicht von Hardware bestimmt ist (z.B. numerisch generiert, oder aus Datei), muß eine Flußkontrolle mit Takt eingebaut werden ('Throttle'-Block unter [Misc])
● Bei Performance-Problemen die Datenraten auf nötiges Minimum begrenzen und Wiederholrate grafischer Ausgaben verringern
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
Hardware für GNU RadioHardware für GNU Radio
HF Frontend
● Mischt HF ins analoge Basisband und umgekehrt
● Direkt-Quadratur-(de)modulator
Analog-Digital-Wandlung
● AD- und DA-Wandlung (jeweils I und Q)
● Abtastraten-dezimierung und -Interpolation
Software-(De-)Modulation
● Bekommt bzw. generiert digitales Basisband (I/Q)
● (De-)Moduliert und macht hör- bzw. lesbar
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
Hardware für GNU RadioHardware für GNU Radio
AttnAttn
~~
~~ WBX Transceiver
FPGA
(DDC, DUC,NCOs,Mikro-
controller,uvm.)
FPGA
(DDC, DUC,NCOs,Mikro-
controller,uvm.)
DACDAC
DACDAC
ADCADC
ADCADC
Ether-net
Ether-net
USRP2 Mainboard
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
WBX von Ettus ResearchWBX von Ettus Research
● Die US-Firma Ettus Research (www.ettus.com) bietet
º Leistungsfähige Digital-Hardware mit USB oder Ethernet-Schnittstelle
º Diverse HF-Frontends in verschiedenen HF-Bereichen
HF-Frontend WBX
● Transceiver 50 MHz...2.2 GHz ● Voll-Duplex● Direkt-Quadratur(de)modulator● 5 dB...6 dB Rauschmaß● IIP3: +5 dBm... +10 dBm● IIP2: +40 dBm... +55 dBm● 50 mW...100 mW Sendeleistung● Schaltung frei verfügbar
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
USRP2 von Ettus ResearchUSRP2 von Ettus Research
● Die US-Firma Ettus Research (www.ettus.com) bietet
º Leistungsfähige Digital-Hardware mit USB oder Ethernet-Schnittstelle
º Diverse HF-Frontends in verschiedenen HF-Bereichen
Universal Software Radio Peripheral (USRP2)
● Zwei 100 MS/s 14-Bit-AD-Wandler● Zwei 400 MS/s 16-Bit-DA-Wandler● FPGA mit programmierbarer Dezimierung (DDC) und Interpolation (DUC)● 25 MHz HF-Bandbreite vom/zum PC● Gigabit Ethernet-Schnittstelle zum PC● Analoge (AD/DA) und digitale Schnittstellen für Hilfsfunktionen (AGC, RSSI, etc.)● Schaltpläne frei verfügbar● VHDL-Quelltext frei verfügbar● Autarker Betrieb möglich ('stand alone')
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
USRP2 / WBX - PraxisbeispielUSRP2 / WBX - Praxisbeispiel
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
FUNcube Dongle (FCD)FUNcube Dongle (FCD)
● Empfänger 64 MHz... 1.7 GHz („SMA zu USB“)
● I/Q-Ausgabe mit 96 kHz Abtastrate
● Projekt der AMSAT UK
● Direkte GRC-Unterstüzung
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
DVB-T- Dongle (RTL SDR)DVB-T- Dongle (RTL SDR)
● Empfänger von 24 MHz... 1.766 GHz („SMA zu USB“)
● R820T-Tuner und RTL2832U Basisband
● BB-Abtastrate max. 3.2MSps (manchmal unstabil), 2.4MSps stabil
● 8Bit IQ-BB-Werte (ENOBs 7 bit, aber je nach Einsatz Dezimierungs-gewinn)
● Direkte GRC-Unterstüzung
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
DVB-T- Dongle R820T (Tuner)DVB-T- Dongle R820T (Tuner)
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
DVB-T- Dongle RTL2832U (BB)DVB-T- Dongle RTL2832U (BB)
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
FM-Stereo-MultiplexFM-Stereo-Multiplex
Audio Mono L + R
Pilotton 19 kHz
Audio Stereo L – R
RDS
0
30 Hz
15 kHz
23 kHz
38 kHz
53 kHz
57 kHz
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
FCD - PraxisbeispielFCD - Praxisbeispiel
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
SoftRock-artige RX/TXSoftRock-artige RX/TX
● Direktmischstrukturen mit Quadratur-Abtastung (QSD) eines Subbandes
● I/Q-Basisband wird analog an PC-Audiokarte ausgegeben bzw. von dort erhalten
● Schmaler Empfangskanal muß mit komplexem Oszillator demoduliert werden
● Einfache Einbindung in GRC durch PC-Audiokarte möglich
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
SoftRock - PraxisbeispielSoftRock - Praxisbeispiel
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
GNU Radio ProjekteGNU Radio Projekte
● Im Internet sind viele frei verfügbare GNU Radio Projekte zu finden, die zum Experimentieren einladen
º Diverse Voll-Duplex SDR-Transceiver für Amateurfunk (AM, FM, SSB, CW, digital Modes)
º Satelliten-Telemetrieempfänger, u.a. mit FUNcube Dongle
º NOAA APT Empfänger für Wetterbilder
º DVB - Digitale Videoübertragung der Webcam auf 23cm
º OpenBTS – GSM-Basisstation
º DECT-Empfänger (PHY, MAC, teilw. höhere Ebenen)
º HDTV-Sender und -Empfänger
º TETRA Transceiver
º ADS-B & Mode-S Transponder-Empfang zur Bestimmung von Flugzeugposition, Höhe, Richtung etc.
º AIS – Automatisches Identifikations-System für Schiffe (Geschwindigkeit, Richtung, Tonnage, Name, Ziel etc.)
º WLAN-Sender und -Empfänger in voller Bandbreite inkl. MIMO
º ZigBee PHY IEEE 802.15.4 (interoperabel mit Mica2, MicaZ, Telos B)
º RDS-UKW-Radio
º Fading Simulator mit Echtzeit-Rayleigh-Fading (via Matlab)
º GMSK-Bodenstations-Transceiver für Satelliten (z.B. Aprizesat 3&4, 128kbit/s downlink, 9.6kb/s uplink)
º RFID Generation 2
º GPS-Empfänger
º DCF77-Empfänger
º Empfänger für Motorola Smartnet trunked radio system
º Transceiver für Logitechs drahtlose Tastaturen
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
Wie kann ich starten?Wie kann ich starten?
● Installation von GNU Radio inklusive GRCompanion
º GNU Radio ist frei und kann im Quelltext oder binär (Linux) heruntergeladen werden
º Erstellung aus den Quellen ist unter Linux-Distributionen, xBSD und Mac OS X einfach möglich (Anleitung unter gnuradio.org)
º Viele Linux-Distributionen bieten fertige Pakete zur komfortablen Installation an (Empfehlung Ubuntu, Kubuntu)
º Windows-Compilierung und Installation ist nur sehr Erfahrenen zu empfehlen
º Windows-Nutzer können Linux-Live-Distribution von USB-Stick/DVD einsetzen oder Linux in einer Virtuellen Maschine installieren (z.B. VirtualBox.org)
º Anleitungen und Diskussionsforen im Internet bieten Hilfe!
● Hardware
º Die PC-eigene Audiokarte ist für einfache Versuche gut geeignet (z.B. Audiosignalverarbeitung)
º Einfache Direktmisch-Empfänger und -Sender sind schnell selbst gebaut (Quarzoszillator, Mischer, Filter, Verstärker)
º Fast jede Software Radio Hardware kann mit GNU Radio betrieben werden (Basisband-I/Q, 12kHz-ZF etc.)
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
ZusammenfassungZusammenfassung
● Software Radio ist ein spannendes Thema, insbesondere für den Amateurfunk
● GNU Radio ist ein hervorragendes und noch dazu frei verfügbares Werkzeug zur Umsetzung
● Es kann für nahezu alle Spielarten des Amateurfunks eingesetzt und einfach erweitert werden
● Erfolgreiche Beschäftigung mit Software Radio erfordert Fachwissen auf verschiedenen Gebieten
● GNU Radio mit GRC verringert die Einstiegshürde deutlich
GNU Radio Grundlagen SDR DL9GFA
Internet-ReferenzenInternet-Referenzen
● Projektseiten
º http://gnuradio.org
º https://cgran.org/ - 3rd Party GNU Radio applications
º http://ossie.wireless.vt.edu/ - Open Source SCA Implementation - Embedded
● Interessante Seiten mit direktem Amateurfunkbezug
º http://www.oz9aec.net/index.php/gnu-radio
º http://www.dl8rds.de/index.php/GNURadio_and_USRP2
º http://f4dan.free.fr/sdr_eng.html - gute Übersicht über Hard- und Software zum Thema
● Mailing-Listen und Diskussions-Foren● http://gnuradio.org/redmine/wiki/gnuradio/MailingLists
º http://lists.darc.de/mailman/listinfo/sdr - DARC-Reflektor zu SDR
● Podcasts
º http://chaosradio.ccc.de/cre087.html - Chaosradio Express zu SDR mit GNU Radio
● Erwerb von geeigneter Hardware
º http://www.ettus.com - USRPx-Hardware mit diversen HF-Frontends
º http://www.funcubedongle.com - FUNcubeDongle der AMSAT UK
º http://www.funkamateur.de - OnlineShop →Bausätze → SDR-Kits, FA-SDR-Transceiver
º http://www.kb9yig.com/ - SoftRock-Kits
Top Related