Κατασκευή και μελέτη δέκτη αρχιτεκτονικής software defined radio για υψηλές συχνότητες

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η παρουσίαση της μελέτης και κατασκευής ενός δέκτη Software Defined Radio, ο οποίος λειτουργεί στις υψηλές συχνότητες (HF). Η τεχνολογία των Software Defined Radio αποτελεί αντικείμενο έρευνας για πάνω από μια δεκαετία. Σκοπός της είναι οι λειτουργίες που επιτελούνται στα αναλογικά μέρη των ραδιοσυστημάτων να γίνονται πλέον ψηφιακά. Με τον τρόπο αυτό, τα ραδιοσυστήματα αποκτούν μεγάλη ευελιξία και μπορούν εύκολα να επαναπρογραμματιστούν μέσω αναβαθμίσεων λογισμικού. Η τεχνολογία των SDR βρίσκεται ακόμα σε πρώιμο επίπεδο, ωστόσο αναπτύσσεται ραγδαία. Λόγω των πλεονεκτημάτων που προσφέρει, υιοθετείται με γρήγορους ρυθμούς από τις διάφορες αγορές, όπως στρατιωτικές εφαρμογές, κινητή τηλεφωνία, δορυφορικές επικοινωνίες κ.α. Η καθιέρωση των SDR στις εμπορικές εφαρμογές θα ανοίξει τον δρόμο της δημιουργίας νέων τύπων υπηρεσιών για τον χρήστη και θα εξασφαλίσει απρόσκοπτη λειτουργία ανάμεσα σε δίκτυα που υλοποιούν διαφορετικά πρωτόκολλα και πρότυπα. Στην παρούσα διπλωματική εργασία , αρχικά γίνεται εισαγωγή στις διάφορες αρχιτεκτονικές δεκτών και στα βασικά στοιχεία από τα οποία αποτελούνται. Στην συνέχεια, παρουσιάζεται η τεχνολογία των Software defined Radio και εκτίθεται η αρχιτεκτονική των δεκτών της, τα χαρακτηριστικά τους και οι εφαρμογές τους. Τέλος, παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά του δέκτη που επιλέχθηκε καθώς και η διαδικασία κατασκευής και λειτουργίας του.

The purpose of this thesis is to present the study and construction of a Software Defined Radio receiver who operates at High Frequencies (HF). Software defined radio is an emerging technology that has been an active research topic for over a decade. Its purpose is: All of the functions performed by analog components in radios to be software defined. This brings flexibility to radios and provides reconfigurability through simple software updates. Software defined radio technology is rapidly advancing, at least on most fronts. Due to its many advantages, it has a large rate of adoption in different markets such as defense markets, mobile communications, satellite communications etc. The wide commercial use of SDR systems will create possibilities for new kind of services for users and will allow seamless operation across networks of different protocols and standards. The thesis begins with an introduction into the different radio receiver architectures and the different analog RF components that implement them. Afterwards, Software Defined Radio receiver architecture is presented as well as its characteristics and applications. Finally, in the last chapter, we present the characteristics of the chosen SDR kit and we describe the construction process and the overall function of the receiver.