المجموعات

فهم SDR لجهاز استقبال الراديو المحدد بالبرمجيات

فهم SDR لجهاز استقبال الراديو المحدد بالبرمجيات

تقدمت تكنولوجيا الراديو المحددة بالبرمجيات بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة. التقدم في الأجهزة يعني أن التكاليف قد انخفضت والأداء في ارتفاع.

هذا يعني أن أجهزة الراديو المحددة بالبرمجيات تُرى الآن في كل شيء بدءًا من معدات الاتصالات اللاسلكية المتطورة ، إلى وحدات توصيل USB البسيطة المتوفرة بتكلفة منخفضة جدًا.

إن تقنية الراديو المعرّف بالبرمجيات ، SDR ، قادرة على توفير بعض المزايا المهمة على تصميمات الراديو التقليدية القائمة على الأجهزة. باستخدام قوة المعالجة الرقمية ، تُستخدم أجهزة الراديو المحددة بالبرمجيات في العديد من التطبيقات المختلفة في العديد من المجالات المختلفة.

المفهوم الأساسي لحقوق السحب الخاصة

المفهوم الأساسي لراديو برنامج SDR هو أنه يمكن تكوين الراديو أو تعريفه بالكامل بواسطة البرنامج.

في عالم مثالي ، يتم تحويل الإشارة الواردة فورًا إلى تنسيق رقمي ، ثم تتم معالجة الإشارة رقميًا بالكامل.

على العكس من الإرسال ، يتم إنشاء الإشارة رقميًا وتحويلها إلى الإشارة التناظرية النهائية في الهوائي.

يتميز هذا النهج بأنه يمكن إعادة تكوين الراديو بالكامل لتطبيق جديد ، ببساطة عن طريق تغيير البرنامج. يمكن إجراء التحديثات لمواكبة تنسيقات التعديل الجديدة والتطبيقات الجديدة وما إلى ذلك ، ببساطة عن طريق تحديث البرنامج.

وهذا يعني أيضًا أنه يمكن استخدام نظام أساسي للأجهزة عبر مجموعة متنوعة من المنتجات والتطبيقات المختلفة ، وبالتالي تقليل التكاليف ، مع الحفاظ على الأداء أو تحسينه.

تطبيقات الراديو المحددة بالبرمجيات

ينطبق مفهوم راديو SDR على العديد من مجالات الاستخدام:

  • الاتصالات المتنقلة: تعد أجهزة الراديو المحددة بالبرمجيات مفيدة جدًا في مجالات مثل الاتصالات المتنقلة. من خلال ترقية البرنامج ، من الممكن تطبيق التغييرات على أي معايير وحتى إضافة أشكال موجة جديدة بحتة من خلال ترقية البرنامج ودون الحاجة إلى إجراء تغييرات على الأجهزة. يمكن القيام بذلك عن بعد ، مما يوفر وفورات كبيرة في التكلفة.
  • البحث و التنمية: الراديو المحدد بالبرمجيات ، SDR مفيد جدًا في العديد من المشاريع البحثية. يمكن تكوين أجهزة الراديو لتوفير متطلبات جهاز الإرسال والاستقبال الدقيقة لأي تطبيق دون الحاجة إلى تصميم كامل للأجهزة من البداية.
  • الجيش: لقد استفاد الجيش كثيرًا من تكنولوجيا الراديو المحددة بالبرمجيات التي تمكنهم من إعادة استخدام الأجهزة وتحديث أشكال موجة الإشارة حسب الحاجة.
  • راديو الهواة: لقد نجح راديو هامز في توظيف تكنولوجيا الراديو المحددة بالبرمجيات ، واستخدامها لتوفير أداء ومرونة محسنين.
  • آخر: هناك العديد من التطبيقات الأخرى التي يمكنها الاستفادة من تقنية SDR ، مما يتيح للراديو أن يكون متكيفًا تمامًا مع المتطلبات باستخدام تعديلات البرامج.

هناك العديد من الفرص للنظر في استخدام مفهوم الراديو المحدد بالبرمجيات ، SDR. مع تقدم الوقت والمضي قدما في التكنولوجيا ، سيكون من الممكن استخدام المفهوم في مجالات جديدة.

تعريف الراديو المحدد بواسطة البرنامج

على الرغم من أنه قد يبدو تمرينًا تافهًا ، إلا أن إنشاء تعريف للراديو المحدد بالبرمجيات ليس بالبساطة التي يبدو عليها. من الضروري أيضًا إنتاج تعريف قوي لأسباب عديدة بما في ذلك التطبيقات التنظيمية ، وقضايا المعايير ، ولتمكين تقنية SDR من المضي قدمًا بسرعة أكبر.

ظهرت العديد من التعريفات التي قد تغطي تعريفًا للراديو المحدد بالبرمجيات ، SDR. حدد منتدى SDR نفسه النوعين الرئيسيين من برامج الراديو التي تحتوي على البرامج بالطريقة التالية:

  • راديو يتم التحكم فيه بالبرمجيات: راديو يتم فيه التحكم في بعض وظائف الطبقة المادية أو جميعها. بمعنى آخر ، يستخدم هذا النوع من الراديو البرامج فقط لتوفير التحكم في الوظائف المختلفة التي يتم إصلاحها داخل الراديو.
  • راديو معرف بالبرمجيات: راديو تكون فيه بعض وظائف الطبقة المادية أو كلها محددة بواسطة البرامج. بمعنى آخر ، يتم استخدام البرنامج لتحديد مواصفات الراديو وما يفعله. إذا تم تغيير البرنامج الموجود في الراديو ، فقد يتغير أدائه ووظيفته.

تعريف آخر يبدو أنه يشمل جوهر الراديو المعرّف بالبرمجيات ، وهو SDR هو أنه يحتوي على نظام أساسي للأجهزة العامة يعمل عليه البرنامج لتوفير وظائف بما في ذلك التعديل وإزالة التشكيل ، والتصفية (بما في ذلك تغييرات النطاق الترددي) ، ووظائف أخرى مثل اختيار التردد و إذا لزم الأمر قفز التردد. من خلال إعادة تكوين تغيير البرنامج ، يتم تغيير أداء الراديو.

لتحقيق ذلك ، تستخدم تقنية الراديو المحددة بالبرمجيات وحدات برمجية تعمل على منصة أجهزة عامة تتكون من معالجات معالجة الإشارات الرقمية (DSP) بالإضافة إلى معالجات الأغراض العامة لتنفيذ وظائف الراديو لإرسال الإشارات واستقبالها.

في عالم مثالي ، ستنبعث الإشارة عند التردد النهائي وعلى المستوى الصحيح ، وبالمثل بالنسبة للاستقبال ، سيتم تحويل الإشارة من الهوائي مباشرة إلى أرقام وتتم جميع عمليات المعالجة تحت سيطرة البرنامج. بهذه الطريقة لا توجد قيود مقدمة من قبل الأجهزة. لتحقيق ذلك ، سيحتاج التحويل الرقمي إلى التناظري للإرسال إلى طاقة عالية نسبيًا ، اعتمادًا على التطبيق وسيحتاج أيضًا إلى ضوضاء منخفضة جدًا للاستقبال. نتيجة لذلك ، لا يكون التعريف الكامل للبرنامج ممكنًا في العادة.

JTRS SDR

JTRS ، نظام الراديو التكتيكي المشترك ، هو مبادرة راديو محددة بالبرمجيات توفر قوة دفع رئيسية لتطوير تكنولوجيا راديو محددة بالبرمجيات.

تهدف JTRS بشكل أساسي إلى التطبيقات العسكرية ، وكانت تهدف إلى تحسين إمكانية التشغيل البيني بين الشبكات اللاسلكية المختلفة وأجهزة الراديو الميدانية والأجهزة.

تتألف مبادرة JTRS من كل من البرامج والأجهزة ، وتكنولوجيا SDR بحيث يمكن تطوير أجهزة لاسلكية ومعدات شبكات متعددة الأوضاع ، ومتعددة النطاقات ، ومتعددة الوظائف. كان الهدف من استخدام تقنية SDR هو إعادة تكوينها وتعزيزها وترقيتها ديناميكيًا من خلال تحديثات البرامج وإعادة تكوين الأجهزة.

كان JTRS اقتراحًا جذابًا بشكل خاص ، خاصة بالنسبة للعمليات على غرار التحالف حيث قد تعمل قوات من دول مختلفة معًا. يمكن إعادة تكوين أجهزة الراديو لتمكين الاتصالات بين القوات من دول مختلفة ، إلخ.

مزايا وعيوب أجهزة الراديو المحددة بالبرمجيات

كما هو الحال مع أي تقنية ، فإن مزايا وعيوب استخدام تكنولوجيا الراديو المحددة بالبرمجيات.

مزايا تقنية SDR

  • من الممكن تحقيق مستويات عالية جدًا من الأداء.
  • يمكن تغيير الأداء عن طريق تحديث البرنامج (على الرغم من ذلك ، لن يكون من الممكن تحديث السمات المعتمدة على الأجهزة).
  • من الممكن إعادة تكوين أجهزة الراديو عن طريق تحديث البرامج
  • يمكن استخدام نفس النظام الأساسي للأجهزة لعدة أجهزة راديو مختلفة.

عيوب تقنية SDR

  • التناظرية على المحولات الرقمية تحدد الترددات الأعلى التي يمكن أن يستخدمها القسم الرقمي.
  • إلى عن على للغاية أجهزة الراديو البسيطة قد تكون المنصة الأساسية باهظة الثمن.
  • يتطلب تطوير راديو محدد بالبرمجيات مهارات في الأجهزة والبرمجيات.

يتم استخدام أجهزة الراديو المحددة بالبرمجيات بشكل متزايد. نظرًا لأن طاقة المعالجة تصبح أقل تكلفة في التنفيذ ، فإن أجهزة الراديو القائمة على SDR يتم استخدامها بشكل متزايد للتطبيقات المتطورة ، كما أنها تنتقل بشكل متزايد إلى أجهزة الراديو ذات النهاية المنخفضة أيضًا.

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لتقنية SDR في إمكانية تهيئتها لتلبي متطلبات المستخدم تمامًا - حيث يمكن للتغييرات الصغيرة في البرنامج أن تجعل الراديو يلائم المتطلبات تمامًا. أيضًا مع البرامج مفتوحة المصدر مثل برنامج جنو ، أصبح من السهل تنفيذها بشكل متزايد.


شاهد الفيديو: تحويل جهاز الراديو العادي إلى راديو يستقبل موجات هواة الراديو Listen to ametuer Radio (قد 2021).