bagi kita yang kepentingannya terletak di radio, menemui perangkat lunak pertama kami yang ditentukan Radio harus secara umum tampak seperti keajaiban. Ini adalah perangkat dasar yang mengejutkan, pada dasarnya mixer kreatif dan satu set konverter analog-ke-digital atau digital-ke-analog, yang dapat mengimpor semua bagian radio standar yang kompleks dan rumit untuk komputer ke komputer , di mana semua prosesi sinyal dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak.
Mixer kuadratur. Jugandi (domain publik).
Ketika rasa ingin tahu Anda semakin baik Anda dan Anda mulai mengintip ke dalam cara kerja radio yang ditentukan perangkat lunak, Anda menghadapi sesuatu yang tidak akan Anda lihat sebelumnya dalam radio standar. Ada dua mixer yang diumpankan oleh dua osilator lokal pada frekuensi yang sama tetapi dengan pergeseran fase 90 derajat, dan dalam penerima produk mixer yang dihasilkan dimasukkan ke dalam dua ADC terpisah. Anda menemui surat-surat I dan q sehubungan dengan dua jalur sinyal ini, dan bertanya-tanya apa artinya itu.
Apa yang baru saja Anda lihat adalah mixer kuadratur. Kuadratur mengacu pada apa pun matematika yang melibatkan lingkaran seperempat, dalam hal ini pergeseran fase 90 derajat antara dua osilator lokal. Pergeseran fase 90 derajat ini memiliki properti mengungkapkan tidak hanya informasi frekuensi dan amplitudo dalam sinyal bahwa Anda akan terbiasa dengan mixer tunggal dalam radio standar, tetapi juga informasi fase di dalamnya bahwa dua 90 derajat keluar dari fase I (dalam fase) dan Q (Quadrature) Sinyal komponen melestarikan.
Saya dan q data sebagai pandangan sisi spiral. Mikael Q Kuisma, data I / Q untuk boneka.
Ada sejumlah besar matematika untuk dicerna jika Anda ingin sepenuhnya mencapai bagian bawah cara kerjanya, yang mungkin terbaik untuk mengarahkan penasaran ke penjelasan yang lebih panjang. Untuk pemahaman cepat meskipun yang terbaik adalah membayangkan pandangan amplitudo gelombang sinus tentang sinyal yang mungkin Anda lihat pada osiloskop sebagai hanya tampilan sisi 2D dari sinyal yang sebenarnya merupakan spiral 3D karena juga memiliki komponen fase. Jika pandangan sisi spiral ini adalah komponen I Anda maka tampilan 2D serupa dari bagian atas spiral akan menjadi komponen Q Anda, sinyal yang sama tetapi dengan perbedaan fase 90 derajat. Dari dua sinyal I dan Q ini dapat direkonstruksi seluruh sinyal asli termasuk hubungan fase kompleks, bukan hanya tampilan amplitudo 2D yang mungkin Anda lihat pada osiloskop.
Menghasilkan pergeseran fase 90 derajat dengan sandal jepit.
Syukurlah ini bukan salah satu dari hal-hal yang hanya ada sebagai bagian dari teori dalam buku teks, Anda dapat dengan mudah membangun ujung depan penerima SDR dasar berdasarkan diagram mixer quadrature di atas di bangku Anda. Jika Anda siap untuk membatasi bandwidth penerima dengan kartu audio komputer Anda, seringkali dalam rentang 50 KHz, Anda dapat menggunakan input audio kiri dan ideal sebagai masing-masing I dan Q, dan menjalankan salah satu dari banyak aplikasi SDR. Linrad hanyalah satu contoh.
Mengenai perangkat keras, mixer dan filter low pass terkait bisa sangat mudah untuk dibangun, misalnya Anda dapat mencoba mengangkat desain ini menggunakan sakelar analog CMOS. Dan meskipun Anda dapat membayangkan bahwa menciptakan pergeseran fase 90 derajat akan menyajikan masalah, pada kenyataannya bahwa juga dapat dengan mudah dilakukan dengan sepasang sandal jepit. Tambahkan osilator lesu logika dan kemudian dimungkinkan untuk membuat ujung depan perangkat lunak Definisi Depan hampir seluruhnya dari chip logika, simpan untuk beberapa op-amp. Ini tidak akan berbuat banyak di luar frekuensi HF (Pendi), tetapi bahkan jika Anda hanya menggunakannya untuk melihat stasiun siaran lokal saya, itu masih dapat memberi Anda pemahaman langsung tentang perangkat keras SDR.
Seringkali seolah-olah SDR adalah kotak hitam ajaib yang dikelilingi dalam awan pemasaran Woo. Dan dengan pengecualian penerima TV USB chipset RTL yang populer mereka tampaknya menarik harga untuk mencocokkan hype. Tetapi kenyataannya adalah bahwa dari perspektif perangkat keras mereka dapat secara mengejutkan sederhana. Mengapa tidak memecah papan tempat memotong roti dan meretas diri Anda bersama!
Image Header: Bob K [CC0].