📄Работа №206819
Тема: Технологии программно-конфигурируемом радио в приложении к радиоприемным устройствам
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Программирование
Объем:
59 листов
Год:
2020
Просмотров:
60
4590
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 6
1 Технология программно-конфигурируемого paдио SDR 7
1.1 Краткая история SDR 7
1.2 Что такое программно-определяемое радио - SDR 8
1.3 Сети связи и SDR 1.4 Архитектура RTL-SDR
1.5 Обработка сигналов в RTL-SDR 22
1.6 Программное обеспечение для RTL-SDR 24
2 Теоретическая часть 29
2.1 Квадратурная модуляция и демодуляция в вещественной форме 29
2.2 Модуляция и демодуляция сигналов в комплексной форме
3 Экспериментальная часть
3.1 Моделирование вещественных и комплексных сигналов
3.2 Моделирование процессов квадратурной модуляции и демодуляции 44
4 Применение RTL-SDR для приема FM-радиостанций
4.1 Работа RTL-SDR в программе «SDRSharp»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А 78
ВВЕДЕНИЕ 5
АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 6
1 Технология программно-конфигурируемого paдио SDR 7
1.1 Краткая история SDR 7
1.2 Что такое программно-определяемое радио - SDR 8
1.3 Сети связи и SDR 1.4 Архитектура RTL-SDR
1.5 Обработка сигналов в RTL-SDR 22
1.6 Программное обеспечение для RTL-SDR 24
2 Теоретическая часть 29
2.1 Квадратурная модуляция и демодуляция в вещественной форме 29
2.2 Модуляция и демодуляция сигналов в комплексной форме
3 Экспериментальная часть
3.1 Моделирование вещественных и комплексных сигналов
3.2 Моделирование процессов квадратурной модуляции и демодуляции 44
4 Применение RTL-SDR для приема FM-радиостанций
4.1 Работа RTL-SDR в программе «SDRSharp»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А 78
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе проводится исследование технологий программно-конфигурируемого радио (Software-Defined Radio, SDR) применительно к радиоприемным устройствам. Актуальность темы обусловлена стремительным развитием цифровой обработки сигналов, что позволяет замещать традиционные аппаратные компоненты приемников программными алгоритмами, обеспечивая беспрецедентную гибкость и адаптируемость радиоэлектронных систем. В ходе работы были теоретически рассмотрены и практически смоделированы ключевые процессы квадратурной модуляции и демодуляции сигналов в вещественной и комплексной формах с использованием среды Matlab/Simulink и аппаратной платформы RTL-SDR. Основной вывод заключается в доказательстве операциональной эквивалентности двух форм представления сигналов при программной реализации, при этом подтверждена целесообразность использования комплексного представления для цифровой обработки в SDR-архитектурах. Научная значимость работы заключается в систематизации подходов к обработке сигналов в SDR-приемниках, а практическая – в демонстрации методики применения доступного RTL-SDR оборудования и специализированного программного обеспечения, такого как SDRSharp, для приема FM-радиостанций. Теоретическая база исследования опирается на работы, посвященные архитектуре SDR-систем (Митола), основам цифровой обработки сигналов (Оппенгейм) и практическому применению RTL-SDR-устройств (Вест, Кэмпбелл).
📖 Введение
Благодаря стремительному развитию цифровой техники и электроники в последнее время наблюдается значительный прогресс в области радио. Сегодня мощные вычислительные ресурсы позволяют создавать так называемые программно-определяемые радиосистемы (software-definedradio или SDR) вместо аппаратных радиосистем на основе требуемых в таких случаях компонентов (фильтров, смесителей, модуляторов, демодуляторов и т.п.).
Радио на программном уровне — перспективное направление , дающее почти неограниченную свободу для анализа сигнала и взаимодействия с радиоустройствами. Еще совсем недавно эта технология была доступно лишь избранным, но сейчас вокруг SDR формируется огромное сообщество любителей и профессионалов.
Softwaredefinedradio — это такой вариант конструкции радиоприемника, при котором часть его реализована программным образом. SDR позволяет отказаться от идеи создания узкоспециализированных, сложных приемопередатчиков и использовать для большей части обработки сигналы CPU обычного компьютера и FPGA/CPLD на плате.
Радио на программном уровне — перспективное направление , дающее почти неограниченную свободу для анализа сигнала и взаимодействия с радиоустройствами. Еще совсем недавно эта технология была доступно лишь избранным, но сейчас вокруг SDR формируется огромное сообщество любителей и профессионалов.
Softwaredefinedradio — это такой вариант конструкции радиоприемника, при котором часть его реализована программным образом. SDR позволяет отказаться от идеи создания узкоспециализированных, сложных приемопередатчиков и использовать для большей части обработки сигналы CPU обычного компьютера и FPGA/CPLD на плате.
✅ Заключение
В работе представлена технология программно-конфигурируемого радио SDR. Исследована работа устройства КТЕ-ЗИКсовместно с программой Matlab / Simulink.
В ходе проведения работы были рассмотрены процессы квадратурной модуляции и демодуляции сигналов в комплексной и вещественной формах. Сняты спектрограммы вещественных и комплексных сигналов.
В SDR-приемниках основная идея заключается в том, чтобы вся обработка сигнала велась в цифровой форме. Отсюда следует вывод, что для обработки сигналов удобно использовать комплексное представление сигналов, т.к. оно проще реализуется в программном виде и при этом полностью эквивалентно вещественному представлению сигналов.
Тем не менее вещественное представление сигналов удобнее использовать в аналоговой форме и полностью отказываться от него в пользу комплексного представления сигналов не следует.
SDR-приемники уже давно реализованы в виде самостоятельных устройств. Существуют как дешевые устройства, имеющие только один канал на прием сигналов, так и более дорогие устройства имеющие каналы на прием и передачу сигналов. Чем больше каналов имеет SDR-приемник тем выше его стоимость.
Для работы с SDR-приемниками разработаны специальное ПО, которое может установить любой пользователь. В настройках программ обязательно есть пункты, отвечающие за настройку квадратурной модуляции, что подтверждает ее необходимость в этих устройствах.
В ходе проведения работы были рассмотрены процессы квадратурной модуляции и демодуляции сигналов в комплексной и вещественной формах. Сняты спектрограммы вещественных и комплексных сигналов.
В SDR-приемниках основная идея заключается в том, чтобы вся обработка сигнала велась в цифровой форме. Отсюда следует вывод, что для обработки сигналов удобно использовать комплексное представление сигналов, т.к. оно проще реализуется в программном виде и при этом полностью эквивалентно вещественному представлению сигналов.
Тем не менее вещественное представление сигналов удобнее использовать в аналоговой форме и полностью отказываться от него в пользу комплексного представления сигналов не следует.
SDR-приемники уже давно реализованы в виде самостоятельных устройств. Существуют как дешевые устройства, имеющие только один канал на прием сигналов, так и более дорогие устройства имеющие каналы на прием и передачу сигналов. Чем больше каналов имеет SDR-приемник тем выше его стоимость.
Для работы с SDR-приемниками разработаны специальное ПО, которое может установить любой пользователь. В настройках программ обязательно есть пункты, отвечающие за настройку квадратурной модуляции, что подтверждает ее необходимость в этих устройствах.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.