📄Работа №206817
Тема: Программирование функции анализа спектра сигналов в программно-конфигурируемом радио RTL-SDR
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Программирование
Объем:
56 листов
Год:
2020
Просмотров:
48
4560
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 7
1 Архитектура программно-конфигурируемого радио 8
1.1 Архитектура радиостанции ПКР 8
1.2 Идеальная радиостанция ПКР 9
1.3 Радиоприемник с ненулевой промежуточной частотой 11
1.4 Радиоприемник с нулевой промежуточной частотой 13
1.5 Анализ структуры радиоприёмника RTL-SDR 15
1.6 Использование ПКР в образовании 16
1.7 Устройство приёмника RTL-SDR 17
2 Основные сведения о спектральном анализе 22
2.1 Понятие спектра 22
2.2 Анализ спектра 23
2.3 Типы измерений спектра 24
3 Интерфейс устройства RTL-SDR 26
3.1 Интерфейс устройства RTL-SDR в SDR Sharp 26
3.2 Интерфейс устройства RTL-SDR в Matlab 28
3.3 Интерфейс устройства RTL-SDR в Simulink 32
4 Анализ спектра 35
4.1 Анализ спектра устройством RTL-SDR В Matlab 35
4.2 Анализ спектра устройством RTL-SDR в Simulink 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 51
ПРИЛОЖЕНИЕ А 52
ВВЕДЕНИЕ 5
АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 7
1 Архитектура программно-конфигурируемого радио 8
1.1 Архитектура радиостанции ПКР 8
1.2 Идеальная радиостанция ПКР 9
1.3 Радиоприемник с ненулевой промежуточной частотой 11
1.4 Радиоприемник с нулевой промежуточной частотой 13
1.5 Анализ структуры радиоприёмника RTL-SDR 15
1.6 Использование ПКР в образовании 16
1.7 Устройство приёмника RTL-SDR 17
2 Основные сведения о спектральном анализе 22
2.1 Понятие спектра 22
2.2 Анализ спектра 23
2.3 Типы измерений спектра 24
3 Интерфейс устройства RTL-SDR 26
3.1 Интерфейс устройства RTL-SDR в SDR Sharp 26
3.2 Интерфейс устройства RTL-SDR в Matlab 28
3.3 Интерфейс устройства RTL-SDR в Simulink 32
4 Анализ спектра 35
4.1 Анализ спектра устройством RTL-SDR В Matlab 35
4.2 Анализ спектра устройством RTL-SDR в Simulink 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 51
ПРИЛОЖЕНИЕ А 52
📖 Аннотация
В данной работе разрабатывается и реализуется функция спектрального анализа радиосигналов на основе недорогого программно-конфигурируемого радио (SDR) RTL-SDR с использованием программных сред SDRSharp и MATLAB/Simulink. Актуальность исследования обусловлена растущим распространением гибких и экономичных SDR-решений, которые открывают новые возможности для анализа сигналов в образовательных, исследовательских и прикладных целях, снижая зависимость от дорогостоящего специализированного оборудования. Основным результатом является практическая реализация системы анализа, подтвердившая, что устройство RTL-SDR, несмотря на свою низкую стоимость, обеспечивает приемлемую производительность и может эффективно использоваться в качестве инструмента для спектральных измерений в широком частотном диапазоне. Научная значимость работы заключается в адаптации и верификации методик цифровой обработки сигналов для массовой SDR-платформы, а практическая – в создании доступного прототипа анализатора, пригодного для учебного процесса и решения ряда прикладных задач. Теоретическая база исследования опирается на фундаментальные труды по архитектуре SDR Г.А. Фокина и В.А. Галкина, методические разработки по обработке сигналов А.В. Киселева и практическое руководство по работе с RTL-SDR в MATLAB от R.W. Stewart и соавторов.
📖 Введение
Программно-конфигурируемое радио (ПКР или SDR, Software Defined Radio) - это радиоаппаратура, в которой некоторые или все функции физического уровня определяются программным обеспечением без изменений в аппаратных компонентах, используемых для передачи и приёма частот. Возможность на программном уровне изменять или устанавливать радиочастотные параметры, такие как тип модуляции, диапазон частот, метод доступа к каналам и т.д. - позволяет достичь максимальной совместимости радиосистем различных стандартов с целью создания единого информационного пространства, не требуя при этом нового оборудования. Это делает технологию ПКР гибкой и экономически выгодной. С появлением дешевых приемных устройств интерес к этой технологии возрос еще больше, поскольку она позволяет создать недорогое радио, работающее в диапазоне от десятков мегагерц до единиц гигагерц.
Для пользователя программно-конфигурируемое радио позволяет реализовать следующие функции:
- оперативное изменение текущей конфигурации радиостанции с минимальными затратами времени и средств;
- быстрое добавление новых функций и возможностей без дорогостоящих изменений оборудования;
- снижение стоимости текущего обслуживания аппаратной части, характерного для значительного количества радиосредств;
- использование одной и той же радиостанции в различных сетях и для различных приложений.
В настоящее время широкое применение SDR получило как в военной сфере, так и в гражданской, что обусловлено высоким потенциалом данной технологии. При приеме сигналов с цифровой модуляцией SDR становится незаменимым. Со временем, ПКР, возможно, станет основной технологией в радиосвязи, так как является ключевой концепцией в последующем развитии радиооборудования: адаптивное радио (Adaptive Radio), когнитивное радио (Cognitive Radio) и интеллектуальное радио (Intelligent Radio).
Для пользователя программно-конфигурируемое радио позволяет реализовать следующие функции:
- оперативное изменение текущей конфигурации радиостанции с минимальными затратами времени и средств;
- быстрое добавление новых функций и возможностей без дорогостоящих изменений оборудования;
- снижение стоимости текущего обслуживания аппаратной части, характерного для значительного количества радиосредств;
- использование одной и той же радиостанции в различных сетях и для различных приложений.
В настоящее время широкое применение SDR получило как в военной сфере, так и в гражданской, что обусловлено высоким потенциалом данной технологии. При приеме сигналов с цифровой модуляцией SDR становится незаменимым. Со временем, ПКР, возможно, станет основной технологией в радиосвязи, так как является ключевой концепцией в последующем развитии радиооборудования: адаптивное радио (Adaptive Radio), когнитивное радио (Cognitive Radio) и интеллектуальное радио (Intelligent Radio).
✅ Заключение
В данной работе объектом исследования являлась технология программно- конфигурируемого радио. Была произведена работа на профессиональном уровне с такими программами, как SDRSharp и Matlab. В ходе реализации функции анализа спектра было выяснено, что устройство RTL-SDR может быть использовано в качестве альтернативы для целей спектрального анализа, что способствует снижению сложности анализа сигналов. Производительность этой системы на данном этапе вполне приемлема, она удобна в использовании и экономически эффективна по сравнению с традиционными аппаратными системами. Поэтому устройство может быть использован в качестве современного инструмента анализа спектра, имеющего широкий диапазон частотных настроек для более эффективного анализа сигналов.
В результате можно сказать, что технология программно-конфигурируемого радио является наиболее перспективной концепцией современного радио. Эта технология легко совершенствуется путем обновления программного обеспечения. Стоит также отметить, что USB-приемники RTL-SDR могут служить дешевой SDR-платформой для решения многих учебных задач при выполнении лабораторных работ и курсовых проектов в ходе изучения дисциплин, связанных с цифровой обработкой сигналов и системами связи физического уровня.
В результате можно сказать, что технология программно-конфигурируемого радио является наиболее перспективной концепцией современного радио. Эта технология легко совершенствуется путем обновления программного обеспечения. Стоит также отметить, что USB-приемники RTL-SDR могут служить дешевой SDR-платформой для решения многих учебных задач при выполнении лабораторных работ и курсовых проектов в ходе изучения дисциплин, связанных с цифровой обработкой сигналов и системами связи физического уровня.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.