Моделирование приемника SDR в среде MATLAB и его реализация на Altera DE2-115

Авторы: Амджад А.А.
Опубликовано в выпуске: #4(57)/2021
DOI: 10.18698/2541-8009-2021-4-686
Раздел: Информатика, вычислительная техника и управление | Рубрика: Системный анализ, управление и обработка информации, статистика
Ключевые слова: программно-определяемая радиосистема (SDR), архитектура нуль-ПЧ, Altera DE2-115, NCO- управляемый гармонический генератор, CIC-фильтр, FIR-фильтр, аналого-цифровой преобразователь, ADA-HSMC
Опубликовано: 19.04.2021

Программно-определяемая радиосистема (Software-defined radio — SDR) представляет собой программируемый приемопередатчик, обладающий возможностью работы с различными протоколами беспроводной связи без необходимости изменения или обновления аппаратного обеспечения. Прогресс в области SDR привел к эскалации разработки протоколов и широкому спектру приложений с большим акцентом на программируемость, гибкость, мобильность и энергоэффективность в сотовой связи, Wi-Fi и M2M-связи. Следовательно, система SDR заслужила большое внимание и имеет большое значение как для научных кругов, так и для промышленности. Разработчики SDR намерены упростить реализацию коммуникационных протоколов, позволяя исследователям экспериментировать с прототипами в развернутых сетях. В этой статье выполнен обзор SDR, а затем представлена архитектура с нулевой промежуточной частотой (архитектура нуль-ПЧ). После этого выполнено моделирование архитектуры нуль-ПЧ в среде MATLAB и представлена ее реализация на платформе Altera DE2-115.

Литература

[1] Lalge A.M., Karpe M.S., Bhandari S.U. Software defined radio principles and platforms. IJACR, 2013, vol. 3, no. 11, pp. 2–3.

[2] DRF cognitive radio definitions. Working document SDRF-06-R-0011-V1.0.0. IEEE, 2007.

[3] Воробьев О.В., Фокин Г.А. Проект учебно-методического комплекса «Модельно-ориентированное проектирование систем радиосвязи на основе программно-конфигурируемого радио». V Межд. науч.-тех. и научнометодич. конф. Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании. Т. 2. СПб., СПбГУТ, 2016, с. 280−284.

[4] Фокин Г.А. Принципы и технологии цифровой связи на основе программноконфигурируемого радио: обзор современных тенденций в области создания комплекса подготовки специалистов. Труды учебных заведений связи, 2019, т. 5, № 1, с. 78–94. DOI: https://doi.org/10.31854/1813-324X-2019-5-1-78-94

[5] Razavi B. Design considerations for direct-conversion receivers. IEEE Trans. Circuits Syst. II Analog Digit. Signal Process., 1997, vol. 44, no. 6, pp. 428–435. DOI: https://doi.org/10.1109/82.592569

[6] Abidi A.A. Direct-conversion radio transceivers for digital communications. IEEE J. Solid-State Circuits, 1995, vol. 30, no. 12, pp. 1399–1410. DOI: https://doi.org/10.1109/ISSCC.1995.535515

[7] Rouphael T.J. Wireless receiver architectures and design. Academic Press, 2014.

[8] Bourdoux A., Craninckx J., Dejonghe A., et al. Receiver architectures for software-defined radios in mobile terminals: the path to cognitive radios. IEEE Radio Wirel. Symp., 2007, pp. 535–538. DOI: https://doi.org/10.1109/RWS.2007.351886

[9] Understanding CIC compensation filters. Application Note 455. Altera corp., 2007.

[10] FIR Compiler II. User Guide. Altera corp., 2014.