Software Defined Radio

Transcript

1 Software Defined Radio Adelmo De Santis Introduzione e storia

2 Introduzione Origine del nome: Software Radio Termine nato nel 1984 presso E-Systems (Raytheon) Digital baseband receiver con funzioni di filtraggio e adattamento eseguite in digitale; 1991 J.Mitola utilizza il termine per il progetto di una stazione radiobase GSM completamente «software based» Software Defined Radio MMITS (Modular Multifunction Information Transfer Systems) Forum Bell South Wireless pubblicano una richiesta di informazioni su SDR. Introduzione Definizioni RADIO Tecnologia per la trasmissione o la ricezione senza fili di radiazione elettromagnetica per consentire lo scambio di informazione; SOFTWARE DEFINED Espressione che si riferisce all uso di elaborazione software in un sistema per implementare alcune funzioni operative. SOFTWARE DEFINED RADIO Una RADIO in cui alcune o tutte le funzioni del livello fisico sono definte dal software.

3 Introduzione Definizioni Note Architettura tradizionale basata su hardware Funzioni definite in fase di progetto; Modifica solo attraverso intervento hardware; Flessibilità minima; Architettura SDR Piattaforma di sviluppo hardware comune; Riutilizzo del software con abbattimento dei costi; Programmazione OTA; Piattaforma comune per mercati differenti; Tecnologie correlate Adaptive Radio Cognitive Radio Introduzione Definizioni ADAPTIVE RADIO Radio in cui i sistemi impiegati hanno possibilità di monitorare le loro prestazioni e di modificare i parametri operativi per migliorare le prestazioni. COGNITIVE RADIO Sistema radio autonomo conscio dell ambiente in cui opera ed in grado, sulla base dell esperienza, di pianificare e prendere decisioni in modo da incontrare i desideri dell utente.

4 Introduzione Definizioni Cognitive Radio Note CR trova in SDR la giusta tecnologia per potere essere realizzata; I tre ambiti principali di applicazione di CR: HMI (Human Machine Interface); Radio-Centric Operations Adaptive selection of spectrum modulation Network-Centric Operations Autonomous selection of network membership Cognitive/Predictive handoff Tecnologia matura ma di difficile applicazione; Sono presenti alcuni prototipi con funzioni molto limitate. Draft IEEE RAN. Introduzione Definizioni SCA Software Communications Architecture Fornisce un set di specifiche che consentono di facilitare la portabilità, interoperabilità e configurabilità delle componenti hardware utilizzate nella produzione di un sistema radio. Evolve dalla architettura SRA Software Radio Architecture; Attualmente SCA è gestito da Coordinating Committee on International SCA Standards CORBA Common Object Request Broker Architecture Standard sviluppato da OMG (Object Management Group) per consentire a component software, scritti in linguaggio differente ed in esecuzione su macchine differenti, di lavorare insieme

5 Introduzione Un po di storia Sviluppo dei microcalcolatori -> impulso alla creazione di Radio Controllate 1974 Ricevitore VLF per ELINT (Elctronic Intelligence) controllato da calcolatore. Introduzione Un po di storia Sviluppo dei primi prototipi da parte della TRW (Thomson Ramo Wooldridge); Simon Ramo ( 1913 ) fisico co-autore del famoso libro. Sviluppo del programma ICNIA (U.S. Airforce Avionics Laboratory) Integrated Communications, Navigation, Identification Avionics Si tratta del primo esempio di radio programmabile. Copertura 2->1600 MHz interamente hardware (diviso in sottobande). Possibilità di riconfigurazione automatica in caso di guasto; Supporto per numerosi standard militari;

6 Introduzione Un po di storia Sviluppo dei primi prototipi da parte della TRW (Thomson Ramo Wooldridge); Simon Ramo ( 1913 ) fisico co-autore del famoso libro. Sviluppo del programma ICNIA (U.S. Airforce Avionics Laboratory) Integrated Communications, Navigation, Identification Avionics Si tratta del primo esempio di radio programmabile. Copertura 2->1600 MHz interamente hardware (diviso in sottobande). Possibilità di riconfigurazione automatica in caso di guasto; Supporto per numerosi standard militari; Introduzione Un po di storia Sviluppo dei primi prototipi da parte della TRW (Thomson Ramo Wooldridge); Simon Ramo ( 1913 ) fisico co-autore del famoso libro. Sviluppo del programma ICNIA (U.S. Airforce Avionics Laboratory) Integrated Communications, Navigation, Identification Avionics Si tratta del primo esempio di radio programmabile. Copertura 2->1600 MHz interamente hardware (diviso in sottobande). Possibilità di riconfigurazione automatica in caso di guasto; Supporto per numerosi standard militari;

7 Introduzione Un po di storia TAJPSP (Tactical Anti-Jam Programmable Signal Processor) Nasce alla fine degli anni 80 per garantire interoperabilità; Durante lo studio del progetto emersero delle difficoltà; L architettura venne re-ingegnerizzata; Il progetto venne abbandonato a favore di un approccio nuovo. SPEAKeasy. Introduzione Un po di storia TAJPSP (Tactical Anti-Jam Programmable Signal Processor) Nasce alla fine degli anni 80 per garantire interoperabilità; Durante lo studio del progetto emersero delle difficoltà; L architettura venne re-ingegnerizzata; Il progetto venne abbandonato a favore di un approccio nuovo. SPEAKeasy.

8 Introduzione Un po di storia SPEAKeasy Progetto che è stato sviluppato in 3 fasi; Implementare la struttura hardware e software in modo generico; Massimizzare la flessibilità e la programmabilità della radio; Realizzare la maggiore parte delle funzioni attraverso DSP Altrimenti usare dei sottosistemi hardware programmabili; Supporto nativo per INFOSEC Uso di general purpose processor. Possibilità di inserire moduli aggiuntivi ed ausiliari. Introduzione Un po di storia SPEAKeasy Progetto che è stato sviluppato in 3 fasi; Implementare la struttura hardware e software in modo generico; Massimizzare la flessibilità e la programmabilità della radio; Realizzare la maggiore parte delle funzioni attraverso DSP Altrimenti usare dei sottosistemi hardware programmabili; Supporto nativo per INFOSEC Uso di general purpose processor. Possibilità di inserire moduli aggiuntivi ed ausiliari.

9 Introduzione Un po di storia SPEAKeasy DSP: 4x TMS320C40 utilizzati nelle operazioni di Modulazione Demodulazione Sincronizzazione e controllo Calcolo della correlazione Generatore di forme d onda FPGA Programmazione con script UNIX Possibilità di generazione di forme d onda arbitrarie. Introduzione Un po di storia SPEAKeasy DSP: 4x TMS320C40 utilizzati nelle operazioni di Modulazione Demodulazione Sincronizzazione e controllo Calcolo della correlazione Generatore di forme d onda FPGA Programmazione con script UNIX Possibilità di generazione di forme d onda arbitrarie.

10 Introduzione Un po di storia SPEAKeasy Fase II nel 1994 segue la «concept exploration» di Fase I; Massimizzare l uso di COTS, Implementare un architettura modulare di tipo OPEN; Notevole sforzo per la tecnologia del tempo; Approccio progettuale completamente diverso. Copertura in frequenza 4-400MHz; Nessuna dimostrazione delle capacità di operazione «wideband». Introduzione Un po di storia JTRS (Joint Tactical Radio System) Software Radio Architecture Program per la soluzione di: Interoperabilità Supporto ai sistemi datati Realizzare un sistema radio che consenta: Operazioni 2MHz -> 2GHz Riconfigurabilità attraverso software Supporto audio video dati; Scalabitlià hardware e software; Uso di COTS; Interoperabilità.

11 Introduzione Un po di storia JTRS (Joint Tactical Radio System) Definizione di 5 specifici «domini operativi» Relizzazione di una famiglia di radio ottimizzata per lo specifico dominio; Alla base vi sono architettura e principi comuni; Supporto per numerose «waveforms» (applicazioni); Sviluppato sulla base delle SCA. Numerosi sotto-gruppi di ricerca e sviluppo. Sono stati creati alcuni «deliverables» funzionanti. Our assessment is that it is unlikely that products resulting from the JTRS GMR development program will affordably meet Service requirements, and may not meet some requirements at all. Therefore termination is necessary Introduzione Un po di storia Sviluppo commerciale relativamente recente; Primo transceiver 1988: «Coded-8PSK Modem for Fixed and Mobile Satellite Services based on DSP»

12 Introduzione Un po di storia Sviluppo commerciale relativamente recente; Primo transceiver 1988: «Coded-8PSK Modem for Fixed and Mobile Satellite Services based on DSP» Introduzione Un po di storia Sviluppo commerciale relativamente recente; Primo transceiver 1988: «Coded-8PSK Modem for Fixed and Mobile Satellite Services based on DSP»

13 Introduzione Un po di storia Forte impulso alla ricerca: Guidato dal mercato dei terminali mobili; Dalla disponibilità di hardware sempre più performante; Sviluppo di forum di produttori interessati: MMITS SDR Forum 1995 Inizio dell interessamento reale commerciale verso SDR 1996 Creazione del «SDR Forum» 1998 Automatic Code Generation for Embedded SDR (Lyrtech) 2001 GNU RADIO 2004 Primo apparato commerciale SDR approvato da FCC ( ) 2010 SDR Forum diviene «Wireless Innovation Forum» Introduzione Un po di storia Utilizzo attuale della tecnologia: Sistemi di difesa; Infrastruttura della rete mobile; Terminali mobili (SoC + DSP Core); Modem Satellitari (DSP in IF); Applicazioni domestiche e radioamatoriali.

14 Teoria e Realizzazioni HardWare Software Difined Radio «Pure» & «Pragmatic» «Pure» Software Radio Approccio accademico originale. Riconfigurabilità dell interfaccia radio attraverso il software (OTA); Conversione A/D direttamente presso l antenna; Può trovare sbocchi applicativi a basse frequenze;

15 Software Difined Radio «Pure» & «Pragmatic» «Pragmatic» Software Radio Approccio commercialmente realizzabile; Alcune funzioni rimangono appannaggio del mondo analogico; Soluzioni simili adottate in Giappone dal 2001; Software Difined Radio Mercato dei dispositivi mobili Produttori «cauti» nella realizzazione di apparecchiature SDR. Processo evolutivo.

16 Software Difined Radio Mercato dei dispositivi mobili Produttori «cauti» nella realizzazione di apparecchiature SDR. Processo evolutivo. Software Difined Radio Mercato dei dispositivi mobili Produttori «cauti» nella realizzazione di apparecchiature SDR. Processo evolutivo.

17 Software Difined Radio Mercato dei dispositivi mobili Produttori «cauti» nella realizzazione di apparecchiature SDR. Processo evolutivo. Software Difined Radio Vantaggi Interoperabilità con standard differenti o obsoleti; Uso delle risorse in modo adattativo; Adaptive Coding and Modulation; Allocazione delle risorse e della banda in modo dinamico; Green Radio; Utilizzo delle fequenze in modo opportunistico; Cognitive Radio Obsolescenza delle apparecchiature ridotta; Costi ridotti su vasta scala e vasti mercati; Ricerca e sviluppo.

18 Software Difined Radio SVantaggi Costi Sono elevati per prodotti ad alto volume e margine ridotto; Elevato consumo energetico; Maggiore consumo di FPGA o GPP rispetto ad un ASIC; Complessità Aumento dei tempi e dei costi di implementazione; Difficoltà nella definizione delle specifiche e delle richieste hardware; Aumento del rischio. SDR lavora a livello fisico (limited scope) I maggiori vantaggi dalla tecnologia si hanno se coopera con gli upper layers. Software Difined Radio Verso l hardware Dispositivi di elaborazione del segnale General Purpose Processors (GPP) Ambiente di sviluppo semplice e grande produttività; Grande comunità di utilizzatori; Massimizza la flessibilità; Limite nel data-rate processabile: 10Mbps; Maggiori problemi nella latenza: interrupt interfaccia di acquisizione Implementazione real-time -> velocità di processing = velocità di acquisizione.

19 Software Difined Radio Verso l hardware Dispositivi di elaborazione del segnale. Digital Signal Processors (DSP) Sono microprocessori ottimizzati per l elaborazione numerica; Non sono molto efficienti nelle operazioni di controllo; Sviluppo applicazioni più complesso; Possibilità di parallelizzare il lavoro; Grande possibilità di scelta nel panorama hardware. Software Difined Radio Verso l hardware Dispositivi di elaborazione del segnale. Field Programmable Gate Arrays (FPGA) Microprocessore sviluppato per essere configurato dall utente; Tutte le funzioni sono mappate in circuiti dedicati ; Contiene logica programmabile «logic blocks» Utilizza «macro blocks» per le funzioni ricorrenti. Molto potenti e veloci consentono larghezze di banda considerevoli; Supporto per differenti servizi realizzabile in molti modi: Configurazioni separate per ogni scenario; Configurazione singola ; Riconfigurazione parziale della FPGA; Utilizzo di classi.

20 Software Difined Radio Verso l hardware Dispositivi di elaborazione del segnale Unità specializzate di elaborazione (Specialized Processing Units SPU); Utilizzo di processori grafici per il calcolo numerico (GPGPU); Basso costo dato l alto volume di vendita; IBM Cell (processore sviluppato per la grafica); ASIC (Application Specific Integrated Circuit) Difficilmente utilizzati per SDR; SoC integra GPP e DSP Software Difined Radio Verso l hardware Dispositivi di elaborazione del segnale Unità specializzate di elaborazione (Specialized Processing Units SPU); Utilizzo di processori grafici per il calcolo numerico (GPGPU); Basso costo dato l alto volume di vendita; IBM Cell (processore sviluppato per la grafica); ASIC (Application Specific Integrated Circuit) Difficilmente utilizzati per SDR; SoC integra GPP e DSP

21 Software Difined Radio Software Centric SDR Platforms Framework SDR GNURadio Piattaforma OpenSource per il design di SDR Blocco di elaborazione del segnale; Scheduler; Infrastrutture C++ e Python per la gestione del grafo di elaborazione; Blocchi DSP predefiniti; GUI creazione di una GnuRadio con il drag & drop; Interfaccia hardware commerciale; Blocchi Sono delle unità fondamentali che effettuano operazioni sul segnale; Source 0 ingressi e 1 o più uscite; Sink 1 o più ingressi e nessuna uscita; Hierarchical- contengono 1 o più blocchi base. Software Difined Radio Software Centric SDR Platforms Framework SDR GNURadio Struttura di un blocco.

22 Software Difined Radio Software Centric SDR Platforms Framework SDR GNURadio Pacchetti binari disponibili sia per windows che per Linux; Documentazione un po sparsa; Approccio «learn by example»; Costruzione di una applicazione: Python C++ - GRC Installazione su sistema operativo Linux o Windows Preferibile ricompilare i sorgenti; Laborioso per via delle dipendenze; Ambiente maggiormente ottimizzato; Qualche difficoltà con i driver audio Software Difined Radio Software Centric SDR Platforms Framework SDR GNURadio

23 Software Difined Radio Software Centric SDR Platforms Framework SDR OSSIE Concettualmente simile a GNURadio ma basato su SCA (militare); Gli oggetti SCA sono «astratti» dal sistema operativo attraverso API; Connettività degli oggetti definita da XML; Connessioni logiche realizzate tramite CORBA; Campioni trasferiti con TCP/IP; Utilizzato anche per la didattica, sono disponibili ambienti pre-configurati; Core framework Applicazioni demo Tool di sviluppo (Eclipse) WaveForm Workshop (simulazione in tempo reale) Software Difined Radio Software Centric SDR Platforms Framework SDR OSSIE Alcune parole chiave: DEVICE astrazione logica di un componente fisico del sistema; NODE computer o radio sul quale sarà eseguito il componente; WAVEFORM una serie di trasformazioni che consentono la ricezione e la trasmissione di dati; WAVEFORM APPLICATION un insieme di componenti che realizzano tutta una «waveform» incluse le connessioni tra componenti e dispositivi;

24 Software Difined Radio Software Centric SDR Platforms Framework SDR Microsoft SORA Piattaforma hardware software integrata; Consente di sviluppare e sperimentare su protocolli moderni e veloci; Basata su GPP e su scheda dedicata RCB (Radio Control Board); «RCB bridges an RF front-end with PC memory over the high-speed and low-latency PCIe bus Software Difined Radio Software Centric SDR Platforms Framework SDR Microsoft SORA Consiste di una libreria di moduli di elaborazione precompilati; Finalizzata alla massimizzazione del throughput; Operazioni matematiche complesse sono mappate in lookup tables; Disponibile solo per il mondo accademico; Closed-source; Piuttosto costosa.

25 Tecnica Software Difined Radio Tecnica Alta integrazione Integrazione di più blocchi funzionali nello stesso chip; Riduzione dei costi e maggiore velocità di comunicazione; Lime Microsystem LMS6002D Multi-band Multi-standard Transceiver with Integrated Dual DAC and ADC Larghezza di banda fino a 28 MHz; Interfaccia seriale 120 PIN Disponibile come board: Myriad

26 Software Difined Radio Tecnica Alta integrazione Integrazione di più blocchi funzionali nello stesso chip; Riduzione dei costi e maggiore velocità di comunicazione; Lime Microsystem LMS6002D Multi-band Multi-standard Transceiver with Integrated Dual DAC and ADC Larghezza di banda fino a 28 MHz; Interfaccia seriale 120 PIN Disponibile come board: Myriad Software Difined Radio Tecnica Alta integrazione Integrazione di più blocchi funzionali nello stesso chip; Riduzione dei costi e maggiore velocità di comunicazione; Lime Microsystem LMS6002D Multi-band Multi-standard Transceiver with Integrated Dual DAC and ADC Larghezza di banda fino a 28 MHz; Interfaccia seriale 120 PIN Disponibile come board: Myriad

27 Software Difined Radio Tecnica Bassa Integrazione COTS Consentono una maggiore ottimizzazione delle prestazioni; Componenti separati sono tipicamente: Filtri e preselettori; Amplificatori a bassa cifra di rumore / a guadagno variabile; Sintetizzatori di frequenza; Convertitori di frequenza; ADC e DAC; Software Difined Radio Tecnica ADC Componente fondamentale del sistema SDR; Il range dinamico è spesso il fattore limitante del ricevitore; Tempi di crescita inferiori rispetto alla legge di Moore; ENOB: effective number of bit

28 Software Difined Radio Tecnica ADC Alcuni Esempi TI ADC12D1800RF Single 3.6 GSPS RF Sampling ADC (Rev. H) ; Tecnologia «Folding Interpolation»; 2700 MHz; ENOB circa 9 bit; Comportamento in RF non entusiasmante (applicazione). Software Difined Radio Tecnica ADC Alcuni Esempi TI ADC12D1800RF Single 3.6 GSPS RF Sampling ADC (Rev. H) ; Tecnologia «Folding Interpolation»; 2700 MHz; ENOB circa 9 bit; Comportamento in RF non entusiasmante (applicazione).

29 Software Difined Radio Tecnica ADC Alcuni Esempi Analog Devices AD7760 Grande dinimica; Bassissimo Sample Rate: 2.5 MSps Software Difined Radio Tecnica Componenti Esotici Photonic ADC Il segnale elettrico è modulato in fascio laser; Il segnale ottico viene elaborato con componenti ottici; Viene effettuata una riconversione in elettrico; Campionamento con ADC Applicazioni Criogeniche -> Cryo-ADC Combinazione delle tecnologie precedenti.

30 Software Difined Radio Tecnica Altri componenti Filtri accordabili Criterio di scelta è spesso il fattore di qualità Q: Filtri con elevato Q sono difficili da ottenere; Tecnologie disponibili: RLC; SAW; Cavità; YIG; BST; Scelta della tipologia: Filtri accordabili; Banchi di filtri; Software Difined Radio Tecnica Altri componenti Filtri accordabili Criterio di scelta è spesso il fattore di qualità Q: Filtri con elevato Q sono difficili da ottenere; Tecnologie disponibili: RLC; SAW; Cavità; YIG; BST; Scelta della tipologia: Filtri accordabili; Banchi di filtri;

31 Software Difined Radio Tecnica Altri componenti Filtri accordabili Criterio di scelta è spesso il fattore di qualità Q: Filtri con elevato Q sono difficili da ottenere; Tecnologie disponibili: RLC; SAW; Cavità; YIG; BST; Scelta della tipologia: Filtri accordabili; Banchi di filtri; Software Difined Radio Tecnica Direct sampling Digital Down Converter Converte un segnale reale avente frequenza IF e campionato, in un segnale complesso in banda base. Esempio: ricezione di un segnale con BW=1MHz range: 39-40MHz Campionamento a 100MSps Applicazione DDC Segnale in BB con BW 1MHz -> Campionamento a 2MSps

32 Software Difined Radio - Tecnica Direct sampling Software Difined Radio Tecnica Direct sampling Numerical Controlled Oscillator (NCO o DDS) Funzione che genera un segnale sinusoidale e cosinusoidale a partire da una look-up table ed un accumulatore di fase. CORDIC COordinate Rotation DIgital Computer algorithm; Consente di ruotare un segnale discreto di una quantità predefinita; Richiede funzionamento in Pipeline non usa moltiplicatori. Algoritmo del 1959 (Volder) per applicazioni aeree;

33 Software Difined Radio Tecnica Direct sampling Zone di Nyquist Consentono di studiare e valutare il comportamendo di un ADC; Soluzioni Commerciali Tecnologia Near Zero IF Utilizzo di un mixer per effettuare una conversione diretta; Il segnale a RF viene convertito in Banda Base; Conversione effettuata attraverso Quadrature Sampling Detector;

34 Soluzioni Commerciali Tecnologia Near Zero IF Utilizzo di un mixer per effettuare una conversione diretta; Il segnale a RF viene convertito in Banda Base; Conversione effettuata attraverso Quadrature Sampling Detector; Software Difined Radio Tecnica Tecnologia Near Zero IF Come si realizza in pratica?

35 Software Difined Radio Tecnica Tecnologia Near Zero IF Come si realizza in pratica? Scheda audio utilizzata per i suoi ADC; Sfasatore (critico) implementato in software; Realizzazione del mixer alla «Tayloe»; Utilizzo FST 3125 fast bus switch; Software Difined Radio Tecnica Tecnologia Near Zero IF Switch «ruota» alla stessa frequenza di RF; Campionamento del segnale ogni 90 ; Si basa sul fenomeno dell aliasing; Il segnale RF è campionato ad un frequenza molto bassa;

36 Software Difined Radio Tecnica Tecnologia Near Zero IF Campionamento effettuato dalla scheda audio; Fino a 192kSps 24 bit 120 db di dinamica; Spesso sono necessarie modifiche alla scheda per ridurre il rumore. Software Difined Radio Tecnica Transmitter Front End Architecture PA (Power Amplifier) componente separato con tecnologia differente; Segnale di ingresso al PA «pulito»; Diverse tecniche per realizzare un trasmettitore.

37 Software Difined Radio Tecnica Transmitter Front End Architecture PA (Power Amplifier) componente separato con tecnologia differente; Segnale di ingresso al PA «pulito»; Diverse tecniche per realizzare un trasmettitore. Software Difined Radio Tecnica Transmitter Front End Architecture Sintesi RF Diretta Sintetizzatore di frequenza digitale realizzato con DSP; Frequenza di clock almeno doppia di Fout; Frequenza dei convertitori almeno Fc x 2; Necessità di filtraggio; Vantaggi Ridotto numero di componenti; Minori sorgenti di rumore e distorsione; Facilità e rapidità di sintesi; Svantaggi Sample rate molto elevato; Trade-off tra risoluzione dei DAC e range dinamico.

38 Software Difined Radio Tecnica Transmitter Front End Architecture Zero IF Upconversion Utilizzo di un mixer IQ; Traslazione del segnale complesso in banda base all frequenza desiderata; Software Difined Radio Tecnica Transmitter Front End Architecture Zero IF Upconversion Vantaggi 2 DAC operanti in banda base ; Frequenza di campionamento più bassa; Mixer IQ possono lavorare a frequenza molto alta; Svantaggi Richiesto elevato match tra i rami I e Q ; DC offset ridotto al minimo; Rumore flicker importante per i segnali WideBand.

39 Software Difined Radio Tecnica Transmitter Front End Architecture Zero IF Upconversion Vantaggi 2 DAC operanti in banda base ; Frequenza di campionamento più bassa; Mixer IQ possono lavorare a frequenza molto alta; Svantaggi Richiesto elevato match tra i rami I e Q ; DC offset ridotto al minimo; Rumore flicker importante per i segnali WideBand. Software Difined Radio Tecnica Transmitter Front End Architecture Direct IF Upconversion DAC genera un segnale in IF; Utilizzo di un mixer esterno per la conversione in salita alla carrier richiesta; Vantaggi Riduzione del rumore flicker; Riduzione del problema del DC offset; Svantaggi Necessario un filtro passabanda prima del mixer di conversione;

40 Software Difined Radio Tecnica Transmitter Front End Architecture Direct IF Upconversion DAC genera un segnale in IF; Utilizzo di un mixer esterno per la conversione in salita alla carrier richiesta; Vantaggi Riduzione del rumore flicker; Riduzione del problema del DC offset; Svantaggi Necessario un filtro passabanda prima del mixer di conversione; Realizzazioni

41 Soluzioni Commerciali Notevole impulso alla realizzazione dal mondo degli appassionati Radioamatori seguno da anni il panorama SDR Prodotti per frequenze HF o superiori (convertitori); Ricevitori e trasmettitori SDR; Progetti commerciali o completamente amatoriali; Mercato importante. Mercato commerciale Strumenti di misura; Strumenti militari; Strumenti per ricerca e sviluppo. Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Genrazione del segnale AWG Arbitrary Waveforms Generators Uscita in banda base AMIQ (vecchio ma ); Uscita a radiofrequenza Agilent M8190A 14bit 8GS/s 12bit 12 GS/s

42 Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Genrazione del segnale AWG (Arbitrary Waveform Generators) Uscita in banda base Agilent M8190A ( circa 60k euro) 14bit 8GS/s 12bit 12 GS/s BWmax= 3.2 GHz (opt. 14B) 4.8 GHz (opt. 12G); Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Genrazione del segnale AWG (Arbitrary Waveform Generators) Uscita in banda base Agilent M8190A ( circa 60k euro) 14bit 8GS/s 12bit 12 GS/s BWmax= 3.2 GHz (opt. 14B) 4.8 GHz (opt. 12G);

43 Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Genrazione del segnale AWG (Arbitrary Waveform Generators) Uscita in banda base Agilent M8190A ( circa 60k euro) 14bit 8GS/s 12bit 12 GS/s BWmax= 3.2 GHz (opt. 14B) 4.8 GHz (opt. 12G); Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Genrazione del segnale AWG (Arbitrary Waveform Generators) Uscita in banda base Agilent M8190A ( circa 60k euro) 14bit 8GS/s 12bit 12 GS/s BWmax= 3.2 GHz (opt. 14B) 4.8 GHz (opt. 12G);

44 Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Genrazione del segnale AWG (Arbitrary Waveform Generators) Uscita in banda base R&S AMU200A Larghezza di banda: 40 MHz; Numerose modulazioni e standard predefiniti; 128Msample di memoria; Uscita in banda base R&S AFQ100B UWB Larghezza di banda fino a 528MHz; 1Gsample di memoria per le weaveforms; Risoluzione a 16 bit; Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Genrazione del segnale AWG (Arbitrary Waveform Generators) Uscita in banda base R&S AMU200A Larghezza di banda: 40 MHz; Numerose modulazioni e standard predefiniti; 128Msample di memoria; Uscita in banda base R&S AFQ100B UWB Larghezza di banda fino a 528MHz; 1Gsample di memoria per le weaveforms; Risoluzione a 16 bit;

45 Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Genrazione del segnale AWG (Arbitrary Waveform Generators) Uscita in banda base R&S AMU200A Larghezza di banda: 40 MHz; Numerose modulazioni e standard predefiniti; 128Msample di memoria; Uscita in banda base R&S AFQ100B UWB Larghezza di banda fino a 528MHz; 1Gsample di memoria per le weaveforms; Risoluzione a 16 bit; Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Genrazione del segnale AWG (Arbitrary Waveform Generators) Uscita a radiofrequenza (generatori arbitrariamente modulabili) Agilent E8267D PSG Vector Signal Generator (80k euro) Range in frequenza 150kHz 44GHz (145 k euro); Uscita +10dBm;

46 Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Genrazione del segnale AWG (Arbitrary Waveform Generators) Uscita a radiofrequenza (generatori arbitrariamente modulabili) R&S SMW200A 100 khz 6 GHz ; Larghezza di banda IQ 1GHz; Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Ricezione del segnale Oscilloscopi o Analizzatori di spettro Oscilloscopi Frequenza di campionamento molto alta; Bassa dinamica (acquisizione a 8 12 bit); Necessità di utilizzo di filtri esterni;

47 Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Ricezione del segnale Oscilloscopi o Analizzatori di spettro Oscilloscopi Frequenza di campionamento molto alta; Bassa dinamica (acquisizione a 8 12 bit); Necessità di utilizzo di filtri esterni; Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Ricezione del segnale Oscilloscopi o Analizzatori di spettro Oscilloscopi - DSAX96204Q Infiniium (377k euro) 63 GHz su due canali; 160 GS/s Memoria di 2Gpts (+42k euro) Risoluzione 8 bit

48 Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Ricezione del segnale Oscilloscopi o Analizzatori di spettro Oscilloscopi - DSAX96204Q Infiniium (377k euro) 63 GHz su due canali; 160 GS/s Memoria di 2Gpts (+42k euro) Risoluzione 8 bit Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Ricezione del segnale Oscilloscopi o Analizzatori di spettro Oscilloscopi - DSAX96204Q Infiniium (377k euro) 63 GHz su due canali; 160 GS/s Memoria di 2Gpts (+42k euro) Risoluzione 8 bit

49 Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Ricezione del segnale Oscilloscopi o Analizzatori di spettro Oscilloscopi Tektronix Serie MSO/DPO (298k euro) 33 GHz larghezza di banda 100 GS/s Tecnologia SiGe a 130nm Acquisizione ad 8 bit. Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Ricezione del segnale Oscilloscopi o Analizzatori di spettro Oscilloscopi Tektronix Serie MSO/DPO (298k euro) 33 GHz larghezza di banda 100 GS/s Tecnologia SiGe a 130nm Acquisizione ad 8 bit.

50 Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Ricezione del segnale Oscilloscopi o Analizzatori di spettro Analizzatori di spettro Agilent N9030A PXA Signal Analyzer 3 Hz -> 50 GHz Range Dinamico 14 db Possibilità di analisi di segnali con larghezza di banda di 160 MHz Analizzatore in tempo reale. Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Ricezione del segnale Oscilloscopi o Analizzatori di spettro Analizzatori di spettro Agilent N9030A PXA Signal Analyzer 3 Hz -> 50 GHz Range Dinamico 14 db Possibilità di analisi di segnali con larghezza di banda di 160 MHz Analizzatore in tempo reale.

51 Soluzioni Commerciali Strumenti di misura. Ricezione del segnale Oscilloscopi o Analizzatori di spettro Analizzatori di spettro Agilent N9030A PXA Signal Analyzer 3 Hz -> 50 GHz Range Dinamico 14 db Possibilità di analisi di segnali con larghezza di banda di 160 MHz Analizzatore in tempo reale. Soluzioni Commerciali Sistemi Professionali. Famiglie di prodotti Rhode&Schwartz Serie M3xR (Tactical Stationary Airborne); Serie > HF Serie > VHF UHF applicationi ATC Serie > VHF UHF general purpouse MR6000 -> per installazione a bordo di aerei MR300xx -> applicazioni tattiche veicolari, fisse o portatili.

52 Soluzioni Commerciali Sistemi Professionali. M3AR Range in frequenza: 225MHz 400MHz / 30MHz 88MHz / 108MHz 174MHz; Supporto per i principali protocolli di sicurezza in uso NATO; Soluzioni Commerciali Sistemi Professionali. M3AR Range in frequenza: 225MHz 400MHz / 30MHz 88MHz / 108MHz 174MHz; Supporto per i principali protocolli di sicurezza in uso NATO;

53 Soluzioni Commerciali Sistemi Professionali. M3AR Range in frequenza: 225MHz 400MHz / 30MHz 88MHz / 108MHz 174MHz; Supporto per i principali protocolli di sicurezza in uso NATO; Soluzioni Commerciali Sitemi Professionali. M3TR Radio tattica che può operare anche in ambito civile (cambio software); Configurabile in hardware e software; Molte funzioni possibili: Combat Radio (CNR); Packet Radio (PRN); Repeater (REN); Radio access point (RAP); Gateway banda modo; Fortemente scalabile, usa protocolli OPEN per la interconnessione.

54 Soluzioni Commerciali Sitemi Professionali. M3TR Radio tattica che può operare anche in ambito civile (cambio software); Configurabile in hardware e software; Molte funzioni possibili: Combat Radio (CNR); Packet Radio (PRN); Repeater (REN); Radio access point (RAP); Gateway banda modo; Fortemente scalabile, usa protocolli OPEN per la interconnessione. Soluzioni Commerciali Sitemi Professionali. M3TR Radio tattica che può operare anche in ambito civile (cambio software); Configurabile in hardware e software; Molte funzioni possibili: Combat Radio (CNR); Packet Radio (PRN); Repeater (REN); Radio access point (RAP); Gateway banda modo; Fortemente scalabile, usa protocolli OPEN per la interconnessione.

55 Soluzioni Commerciali Sitemi Professionali. M3TR Radio tattica che può operare anche in ambito civile (cambio software); Configurabile in hardware e software; Molte funzioni possibili: Combat Radio (CNR); Packet Radio (PRN); Repeater (REN); Radio access point (RAP); Gateway banda modo; Fortemente scalabile, usa protocolli OPEN per la interconnessione. Soluzioni Commerciali SDR Professionali Riduzione dei costi operativi: ricambi e manutenzione; Funzionamento nelle HF (3 30 MHz); Ogni unità viene venduta come Hardware Software Opzioni

56 Soluzioni Commerciali Non Professionali Progettate e realizzate per scopi RADIOAMATORIALI Radioascolto a lunga distanza in VLF HF VHF; Utilizzo di convertitori per operare a frequenze superiori; Spesso anticipano di molti anni soluzioni commerciali; Costi elevati per via del bassi numeri; Soluzioni tecnologiche molto avanzate. Due grandi famiglie: Direct Sampling Zero IF ( utilizzo di modulatore in quadratura) Soluzioni Ibride non implementano il concetto di SDR; Soluzioni Commerciali Non Professionali - PERSEUS Progetto Italiano (Nico Palermo IV3NWV) Ricevitore a campionamento diretto sviluppato nel 2007; 10kHz 30 MHz;

57 Soluzioni Commerciali Non Professionali - PERSEUS Progetto Italiano (Nico Palermo IV3NWV) Ricevitore a campionamento diretto sviluppato nel 2007; 10kHz 30 MHz; Soluzioni Commerciali Non Professionali - PERSEUS Progetto Italiano (Nico Palermo IV3NWV) Ricevitore a campionamento diretto sviluppato nel 2007; 10kHz 30 MHz;

58 Soluzioni Commerciali Non Professionali - PERSEUS Componenti Hardware Filtri passabanda; Preamplificatore (THS4509) Convertitore AD LTC bit 80 MSps 98dB SFDR Digital Down Converter XC3s250E (FPGA Xilinx Spartan IIIE) Completamente definito dal software (VHDL); Architettura zero-if (CORDIC); Uscita fino a 1MSps 24 bit Soluzioni Commerciali Non Professionali - PERSEUS Componenti Hardware Filtri passabanda; Preamplificatore (THS4509) Convertitore AD LTC bit 80 MSps 98dB SFDR Digital Down Converter XC3s250E (FPGA Xilinx Spartan IIIE) Completamente definito dal software (VHDL); Architettura zero-if (CORDIC); Uscita fino a 1MSps 24 bit

59 Soluzioni Commerciali Non Professionali - DIGIMIT Progetto Italiano (Nico Palermo IV3NWV) Trasmettitore SDR in HF a bassa potenza; Sviluppato nel 2002; Soluzioni Commerciali Non Professionali - FlexRadio Ricetrasmettitori per HF-VHF SDR, Software di controllo sviluppato internamente; Piuttosto costosi, molto compatti.

60 Soluzioni Commerciali Non Professionali - FlexRadio Ricetrasmettitori per HF-VHF SDR, Software di controllo sviluppato internamente; Piuttosto costosi, molto compatti. Soluzioni Commerciali Non Professionali - FlexRadio Ricetrasmettitori per HF-VHF SDR, Software di controllo sviluppato internamente; Piuttosto costosi, molto compatti.

61 Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP Universal Software Radio Periphral Sviluppata da Ettus Reasearch ( C è National Instruments di mezzo..) USRP Hardware Driver fornito da Ettus direttamente; Supporto multipiattaforma; Supporto multi-framework: GNU-Radio LabViEW Matlab Debbono essere interfacciati a delle DaughterBoards per la parte RF; Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP Famiglie Principali Networked Series Connessione Gigabit fino a 50 MSps; Convertitori molto performanti: ADC 2x14bit 100MSps DAC 2x16bit 400 MSps; 3 prodotti: N200 (1300 euro); N210 (1500 euro); QR210

62 Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP Famiglie Principali Networked Series Connessione Gigabit fino a 50 MSps; Convertitori molto performanti: ADC 2x14bit 100MSps DAC 2x16bit 400 MSps; 3 prodotti: N200 (1300 euro); N210 (1500 euro); QR210 Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP Famiglie Principali Networked Series Connessione Gigabit fino a 50 MSps; Convertitori molto performanti: ADC 2x14bit 100MSps DAC 2x16bit 400 MSps; 3 prodotti: N200 (1300 euro); N210 (1500 euro); QR210

63 Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP Embedded Series Processore integrato per funzionamento stand-alone: Cortex A8 800MHz C64 DSP Convertitori: ADC 64 MSps 12 bit DAC 128 MSps 14 bit Modelli disponibili: E100 (1100 euro); E110 (1300 euro); Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP BUS Series Collegamento con BUS USB 2.0; Prestazioni inferiori a quelle offerte dalle serie precedenti; Convertitori: ADC DAC: 61 MSps 12 bit Modelli disponibili: B210 (975 euro); B200 (596 euro); Instant SDR Kit (596 euro); USRP1 (621 euro);

64 Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP BUS Series Collegamento con BUS USB 2.0; Prestazioni inferiori a quelle offerte dalle serie precedenti; Convertitori: ADC DAC: 61 MSps 12 bit Modelli disponibili: B210 (975 euro); B200 (596 euro); Instant SDR Kit (596 euro); USRP1 (621 euro); Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP BUS Series Collegamento con BUS USB 2.0; Prestazioni inferiori a quelle offerte dalle serie precedenti; Convertitori: ADC DAC: 61 MSps 12 bit Modelli disponibili: B210 (975 euro); B200 (596 euro); Instant SDR Kit (596 euro); Entry Level SDR Personalizzabile con schede aggiuntive

65 Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP BUS Series Collegamento con BUS USB 2.0; Prestazioni inferiori a quelle offerte dalle serie precedenti; Convertitori: ADC DAC: 61 MSps 12 bit Modelli disponibili: B210 (975 euro); B200 (596 euro); Instant SDR Kit (596 euro); Entry Level SDR Personalizzabile con schede aggiuntive Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP BUS Series USRP1 Ottimo per connessione con GnuRadio; Architettura Modulare; Convertitori: ADC: 64 MSps 12 bit; DAC: 128 MSps 14 bit;

66 Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP BUS Series RF DaughterBoards Front-End RF Trasmissione Ricezione Ricetrasmissione Coprono un ampio range di frequenze; Prezzi molto variabili. Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP BUS Series RF DaughterBoards Front-End RF Trasmissione Ricezione Ricetrasmissione Coprono un ampio range di frequenze; Prezzi molto variabili.

67 Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP BUS Series RF DaughterBoards Front-End RF Trasmissione Ricezione Ricetrasmissione Coprono un ampio range di frequenze; Prezzi molto variabili. Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP BUS Series RF DaughterBoards Front-End RF Trasmissione Ricezione Ricetrasmissione Coprono un ampio range di frequenze; Prezzi molto variabili.

68 Soluzioni Commerciali Non Professionali USRP BUS Series RF DaughterBoards Front-End RF Trasmissione Ricezione Ricetrasmissione Coprono un ampio range di frequenze; Prezzi molto variabili. Soluzioni Commerciali Non Professionali ELAD Progetto e realizzazione italiani. FDM-S1 Direct Sampling SDR Convertitori AD MSps 14 bit; Range di frequenza: 80 khz 30 MHz; Range Undersampling: fino a 200 MHz; Connessione USB 2.0; Si tratta di un DDC che restituisce in uscita un flusso I/Q fino a 6MHz 16 bit; Possibilità di interfacciamento con schede esterne per test e sviluppo. Basso costo.

69 Soluzioni Commerciali Non Professionali ELAD Progetto e realizzazione italiani. FDM-S1 Direct Sampling SDR Convertitori AD MSps 14 bit; Range di frequenza: 80 khz 30 MHz; Range Undersampling: fino a 200 MHz; Connessione USB 2.0; Si tratta di un DDC che restituisce in uscita un flusso I/Q fino a 6MHz 16 bit; Possibilità di interfacciamento con schede esterne per test e sviluppo. Basso costo. Soluzioni Commerciali Non Professionali ELAD Progetto e realizzazione italiani. FDM-S1 Direct Sampling SDR Convertitori AD MSps 14 bit; Range di frequenza: 80 khz 30 MHz; Range Undersampling: fino a 200 MHz; Connessione USB 2.0; Si tratta di un DDC che restituisce in uscita un flusso I/Q fino a 6MHz 16 bit; Possibilità di interfacciamento con schede esterne per test e sviluppo. Basso costo.

70 Soluzioni Commerciali Non Professionali ELAD Convertitore di frequenza e filtro preselettore Soluzioni Commerciali Non Professionali ELAD Convertitore di frequenza e filtro preselettore

71 Soluzioni Commerciali Non Professionali HPSDR Open Source «GNU Type» hardware software project; Indirizzato a radioamatori, radioascoltatori e sperimentatori; Realizzazione interamente modulare con interconnessione a BUS; Componenti e schede distribuite da TAPR; Vasta documentazione disponibile. Soluzioni Commerciali Non Professionali HPSDR Open Source «GNU Type» hardware software project; Indirizzato a radioamatori, radioascoltatori e sperimentatori; Realizzazione interamente modulare con interconnessione a BUS; Componenti e schede distribuite da TAPR; Vasta documentazione disponibile.

72 Soluzioni Commerciali Non Professionali HPSDR Scheda Magister Interfacciamento e controllo Basata su FPGA; Connessione USB 2.0; Linee aggiuntive per «radio control»; Stabile dal 2009; Tre moduli assemblati assieme: Metis Interfaccia ethernet; Magister Interfaccia USB 1.4; Ozymandias Interfaccia USB 2.0; Soluzioni Commerciali Non Professionali HPSDR Scheda Magister Interfacciamento e controllo Basata su FPGA; Connessione USB 2.0; Linee aggiuntive per «radio control»; Stabile dal 2009; Tre moduli assemblati assieme: Metis Interfaccia ethernet; Magister Interfaccia USB 1.4; Ozymandias Interfaccia USB 2.0;

73 Soluzioni Commerciali Non Professionali HPSDR Scheda Mercury Ricevitore HF Ricevitore a campionamento diretto fino a 65 MHz; Convertitore AD LTC MSps 16 bit; FPGA utilizzata per realizzare DDC (250 ksps); Possiblità di collegamento a scheda di preselezione; Soluzioni Commerciali Non Professionali HPSDR Scheda Penelope/Pennylane Trasmettitore bassa potenza Utilizza un DUC (Digital Up Converter) con ingresso segnali I/Q dal pc;

74 Soluzioni Commerciali Non Professionali HPSDR Scheda Penelope/Pennylane Trasmettitore bassa potenza Utilizza un DUC (Digital Up Converter) con ingresso segnali I/Q dal pc; Soluzioni Commerciali Non Professionali HPSDR Scheda Penelope/Pennylane Trasmettitore bassa potenza Utilizza un DUC (Digital Up Converter) con ingresso segnali I/Q dal pc;

75 Soluzioni Commerciali PMSDR Interamente progettato e costruito in ITALIA da Martin Pernter (IW3AUT); Copertura delle bande HF VHF fino a 70 MHz; Possibilità di aggiungere schede di downconversion per VHF UHF; Economico; Soluzioni Commerciali PMSDR Interamente progettato e costruito in ITALIA da Martin Pernter (IW3AUT); Copertura delle bande HF VHF fino a 70 MHz; Possibilità di aggiungere schede di downconversion per VHF UHF; Economico;

76 Soluzioni Commerciali PMSDR Interamente progettato e costruito in ITALIA da Martin Pernter (IW3AUT); Soluzioni Commerciali SoftRock Progetto americano; Ricevitore Entry Level per ascolto in HF; Schema molto semplice, disponibile in kit; Diverse versioni a seconda della frequenza operativa; Disponibile anche un piccolo ricetrasmettitore.

77 Soluzioni Commerciali SoftRock Progetto americano; Ricevitore Entry Level per ascolto in HF; Schema molto semplice, disponibile in kit; Diverse versioni a seconda della frequenza operativa; Disponibile anche un piccolo ricetrasmettitore. Soluzioni Commerciali FunCube Dongle Progetto nato nel 2010; Scopo di consentire una facile ricezione dei satelliti FunCube; Satelliti miniaturizzati con volume 1dm3 e peso 1.33 kg; Realizzati con COTS; Sviluppati per scopi accademici ed educazionali; Downlink telemetria facilmente ricevibile; Trasponder per comunicazioni radio; Orbita a 600km; Lancio effettuato il 21 Novembre 2013; In fase di stabilizzazione dell orbita.

78 Soluzioni Commerciali FunCube Dongle Progetto nato nel 2010; Scopo di consentire una facile ricezione dei satelliti FunCube; Satelliti miniaturizzati con volume 1dm3 e peso 1.33 kg; Realizzati con COTS; Sviluppati per scopi accademici ed educazionali; Downlink telemetria facilmente ricevibile; Trasponder per comunicazioni radio; Orbita a 600km; Lancio effettuato il 21 Novembre 2013; In fase di stabilizzazione dell orbita. Soluzioni Commerciali FunCube Dongle Progetto nato nel 2010; Scopo di consentire una facile ricezione dei satelliti FunCube; Satelliti miniaturizzati con volume 1dm3 e peso 1.33 kg; Realizzati con COTS; Sviluppati per scopi accademici ed educazionali; Downlink telemetria facilmente ricevibile; Trasponder per comunicazioni radio; Orbita a 600km; Lancio effettuato il 21 Novembre 2013; In fase di stabilizzazione dell orbita.

79 Soluzioni Commerciali FunCube Dongle Sviluppo del ricevitore. Sistema in grado di ricevere facilmente ed agilmente la telemetria; Banda di lavoro molto pù ampia del necessario; Utilizzo per scopi diversi (radioascolto); Finanziamento del progetto; Interamente sviluppato da radioamatori di AMSAT-UK; Soluzioni Commerciali FunCube Dongle Sviluppo del ricevitore. Sistema in grado di ricevere facilmente ed agilmente la telemetria; Banda di lavoro molto pù ampia del necessario; Utilizzo per scopi diversi (radioascolto); Finanziamento del progetto; Versione pro+ 150kHz 1.9 GHz; Interamente sviluppato da radioamatori di AMSAT-UK G6LVB; Banda in uscita I/Q: 192 khz

80 Soluzioni Commerciali FunCube Dongle Sviluppo del ricevitore. Sistema in grado di ricevere facilmente ed agilmente la telemetria; Banda di lavoro molto pù ampia del necessario; Utilizzo per scopi diversi (radioascolto); Finanziamento del progetto; Versione pro+ 150kHz 1.9 GHz; Interamente sviluppato da radioamatori di AMSAT-UK G6LVB; Banda in uscita I/Q: 192 khz Soluzioni Commerciali FunCube Dongle Sviluppo del ricevitore. Sistema in grado di ricevere facilmente ed agilmente la telemetria; Banda di lavoro molto pù ampia del necessario; Utilizzo per scopi diversi (radioascolto); Finanziamento del progetto; Versione pro+ 150kHz 1.9 GHz; Interamente sviluppato da radioamatori di AMSAT-UK G6LVB; Banda in uscita I/Q: 192 khz

81 Soluzioni Commerciali FunCube Dongle Soluzioni Commerciali FunCube Dongle

82 Soluzioni Commerciali FunCube Dongle Tuner MSi001 ed MSi002 Soluzioni Commerciali FunCube Dongle Tuner MSi001 ed MSi002

83 Soluzioni Commerciali DVB-T Dongle Facilmente acquistabili sul mercato a prezzi bassissimi; Si prestano ad applicazioni diverse dalla visione della TV; Basate su RTL2832U ed E4000; RTL2832U High Performance DVB-T COFDM demodulator; Interfaccia USB; Supporta tuner esterni con IF 36 MHz 4.5 MHz e Zero-IF; Buona parte della tecnologia è proprietaria e non rilasciata; Uscita 8 bit Massimo sample rate: 3.2MSps safe 2.4MSps; Soluzioni Commerciali DVB-T Dongle E4000 Sintonizzatore CMOS per applicazioni radio e tv; Possiblità di ricondifugare il front-end su differenti bande; Contiene LNA Filtro in ingresso; Sintonizzabile da 64MHz a 1700MHz; Ottimo componente ma.. Filtraggio in ingresso insufficiente; Bassa gamma dinamica;

84 Soluzioni Commerciali DVB-T Dongle E4000 Sintonizzatore CMOS per applicazioni radio e tv; Possiblità di ricondifugare il front-end su differenti bande; Contiene LNA Filtro in ingresso; Sintonizzabile da 64MHz a 1700MHz; Ottimo componente ma.. Filtraggio in ingresso insufficiente; Bassa gamma dinamica; Soluzioni Commerciali DVB-T Dongle E4000 caratteristiche elettriche

85 Soluzioni Commerciali DVB-T Dongle E4000 caratteristiche elettriche Soluzioni Commerciali DVB-T Dongle

86 Soluzioni Commerciali DVB-T Dongle Utilizzo SDR RTL2832 nasce per implementazione SDR per ricezione DAB+ ed FM; 2010 Eric Fry capisce le potenzialità del sistema «sniffando» traffico USB; La demodulazione del segnale viene fatta in software; USB veicola solo dati RAW da ADC; Reverse Engineering del protocollo USB; Driver Realtek per il controllo del front-end; Driver Osmocom per il controllo del tuner; Librtlsdr -> drivers e controllo del dispositivo; Numerosi programmi accessori; Supporto anche per ambiente windows! Soluzioni Commerciali DVB-T Dongle

87 Soluzioni Commerciali Soluzioni altamente integrate ELAD FDM-DUO Fully Integrated Software Defined Radio; Sistama SDR con processore integrato (Core STM32F4); Ingloba front-end per RX e TX e DSP; Progetto ancora in fase pre-commerce. Soluzioni Commerciali Soluzioni altamente integrate ELAD FDM-DUO Fully Integrated Software Defined Radio; Sistama SDR con processore integrato (Core STM32F4); Ingloba front-end per RX e TX e DSP; Progetto ancora in fase pre-commerce.

88 Soluzioni Commerciali Soluzioni altamente integrate ELAD FDM-DUO Fully Integrated Software Defined Radio; Sistama SDR con processore integrato (Core STM32F4); Ingloba front-end per RX e TX e DSP; Progetto ancora in fase pre-commerce. Soluzioni Commerciali Soluzioni altamente integrate ELAD FDM-DUO Fully Integrated Software Defined Radio; Sistama SDR con processore integrato (Core STM32F4); Ingloba front-end per RX e TX e DSP; Progetto ancora in fase pre-commerce.

89 Teoria e Realizzazioni Software Software Difined Radio Software Importante per «definizione»; La bontà degli algoritmi utilizzati influenza pesantemente il funzionamento; Base di spiegazione «WinRad» Sviluppato da A.Di Bene (I2PHD);

90 Software Difined Radio Software Importante per «definizione»; La bontà degli algoritmi utilizzati influenza pesantemente il funzionamento; Base di spiegazione «WinRad» Sviluppato da A.Di Bene (I2PHD); Software Difined Radio Software WinRad Segnali I e Q conglobati in un unico vettore complesso; Noise Blanking: eliminazione degli spikes del segnale (disturbi); Segnale pronto per il calcolo della FFT; Point-and-click -> impostazione degli NCO per la sintonia; NCO con look-up table molto lunga per minimizzazione spurie;

91 Software Difined Radio Software WinRad Full complex mixer: Consente di convertire in banda audio il segnale voluto; Downsampling per riproduzione audio; FFT complessa per separare le bande del segnale; Opportune inversioni e risultato in banda audio; Calcolo di una ulteriore FFT per il segnale audio; Impostazione e calcolo dei filtri audio; Software Difined Radio Software WinRad Demodulazione Conoscendo il valore dei vettori I e Q è possibile demodulare ogni segnale; AM Variazione istantanea del modulo del vettore descritto dalle componenti I e Q; Calcolo con «teorema di Pitagora» -> filtraggio. FM Variazione istantanea della velocità di incremento dell anomalia del vettore descritto dalle componenti I e Q; Phi=arctan(Q/I) -> differenziare rispetto al tempo -> filtraggio.

92 Software Difined Radio Software WinRad Demodulazione SSB Banda fonica traslata. Necessità di trasformare prima il segnale da analitico ( I e Q) a reale. Diversi approcci possibili: Dominio del tempo -> filtro FIR e trasformata di Hilbert; Dominio della frequenza -> specchiamento coniugato e FFT inversa. Software Difined Radio Software WinRad Software per SDR WinRad Uno dei primi software per SDR. Completamente Italiano; Supporta diversi hardware attraverso Extio_xxxx.dll; Interfaccia semplice ed intuitiva. Sviluppo terminato -> Open source! HDSDR Programma sviluppato da WinRad; Continua integrazione di funzioni e migliorie; Funzioni base per la gestione di un trasmettitore.

93 Software Difined Radio Software WinRad Software per SDR Studio1 Software rivolto ad hardware SDR di fascia alta; Supporta ricevitori multipli; Migliora la gestione del core DSP; Grande efficienza di uso del processore; Closed Source e licenza con Dongle USB; Software Difined Radio Software WinRad Software per SDR Studio1 Software rivolto ad hardware SDR di fascia alta; Supporta ricevitori multipli; Migliora la gestione del core DSP; Grande efficienza di uso del processore; Closed Source e licenza con Dongle USB;

94 Software Difined Radio Software WinRad Software per SDR SDR# Nasce come proof-of-concept; Architettura multicore; Consente di lavorare con numerose sorgenti dati; Molto veloce. Software Difined Radio Software WinRad Software per SDR SDR# Nasce come proof-of-concept; Architettura multicore; Consente di lavorare con numerose sorgenti dati; Molto veloce.

95 Software Difined Radio Software WinRad Software per SDR SDR# Nasce come proof-of-concept; Architettura multicore; Consente di lavorare con numerose sorgenti dati; Molto veloce. Software Difined Radio Software WinRad Software per SDR SDR# Nasce come proof-of-concept; Architettura multicore; Consente di lavorare con numerose sorgenti dati; Molto veloce.

96 Software Difined Radio Software WinRad Software per SDR PowerSDR-iq Dedicato ai prodotti FlexRadio; Può essere utilizzato anche con hardware differente; Licenza GNU GPL v2; Software Difined Radio Software WinRad Software per SDR PowerSDR-iq Dedicato ai prodotti FlexRadio; Può essere utilizzato anche con hardware differente; Licenza GNU GPL v2;

97 Software Difined Radio Software WinRad Software per SDR LinRad Programma multipiattaforma free; Sviluppato da Leif Asbrink (SM5BSZ) Originariamente sviluppato per Linux; Supporta l esecuzione di più istanza contemporanee; Si presta a numerosi utilizzi > software per digital signal processing! Software Difined Radio Esperienza Pratica Ascolto e demodulazione di segnali in banda nautica con antenna interna; To Do List Aggiungere la sezione relativa a utso di SDR in ambito 3G e 4G.