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SWISS AMATEUR TELEPRINTER GROUP
Software Defined RadiosThe Future Is Now…
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Dominik Bugmann, [email protected]. Februar 2008
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Warum SDR ?
• Packet Radio über die letzten 20+ Jahre• Keine Anwendungen, geringe Innovation
• SDR ist auch für die Industrie neu• Neue Gruppe von Amateuren
• Wie kann die SWISS-ARTG helfen ?• Publikum in HB adressieren• Know-how Transfer (English – Deutsch)• Rasantes Entwicklungstempo
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Software Defined vs. Controlled
• Controlled• PC kontrolliert den Transceiver
• Defined• 100% der Modulation, Demodulation und Steuerung
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Philosophie: Viel Software & wenig Hardware
• Laufende Verbesserungen – Wird immer besser!
• Leistungsfähigkeit in analog nicht möglich
• Weniger analog –> mehr linear
• TRX für jeden Mode / Betriebsstil
• Open Source GPL – Viele Mitwirkende
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Warum Open Source?
• Grosse Mitarbeiter-Basis
• Schnellere Erweiterungen
• Viele Augen – Besserer Code
• Nicht Herstellerabhängig
• Amateur – For the Love of…
• Alle gewinnen
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PC vs. Embedded DSP Chips
• PCs werden kaum obsolet
• Totale Bildschirm Flexibilität
• Übertreffen DSP Chips
• PCs Upgradeable
• Click Tuning
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Gib mir I & Q
Und ich kann die Welt demodulieren
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Quadrature Sampling Architektur
ss ffBW ==
2*2
Quadrature Sampling Doubles Bandwidth
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Quadrature Signal Vector
QIM ttt
22 += ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛= −
IQ
t
tt tan 1φ
All Modes
AM: PM:
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CW und SSB Demodulation
• CW Signal bei 14.101 MHz mit 1 kHz Tone
• Gewünschtes Signal:• 14.101 MHz – 14.100 MHz = 1 kHz
• Weiteres Signal:• 14.099 MHz – 14.100 MHz = -1 kHz
LO
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Block Diagramm: SSB Demodulator
Hilbert Transformation
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I und Q bei 14.101 MHz
USB: I leads Q (Wanted Signal)
-6.00
-5.00
-4.00
-3.00
-2.00
-1.00
0.00
1.00
2.00
0 360 720 1080 1440 1800
I
Q
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I und Q+90º bei 14.101 MHz
USB: I + Q+90
-6.00
-5.00
-4.00
-3.00
-2.00
-1.00
0.00
1.00
2.00
0 360 720 1080 1440 1800
I
Q
14
I und Q+90º bei 14.101 MHz
USB: I + Q+90
-2.00
-1.50
-1.00
-0.50
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
0 360 720 1080 1440 1800 I+Q
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Block Diagramm: SSB Demodulator
Hilbert Transformation
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I und Q bei 14.099 MHz
LSB: I lags Q (Unwanted Signal)
-6.00
-5.00
-4.00
-3.00
-2.00
-1.00
0.00
1.00
2.00
0 360 720 1080 1440 1800
I
Q
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I und Q+90º bei 14.099 MHz
LSB: I - Q+90
-6.00
-5.00
-4.00
-3.00
-2.00
-1.00
0.00
1.00
2.00
0 360 720 1080 1440 1800
I
Q
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I und Q+90º bei 14.099 MHz
LSB: I - Q+90
-2.000-1.500-1.000
-0.500
0.000
0.5001.000
1.500
2.000
0 360 720 1080 1440 1800 I-Q
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Ich kann Dich sehen!
„Radio sehen“
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Hochauflösender Panadapter in Echtzeit
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SDR wiederbelebt unser Hobby…
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SDR: Beispiele• W7PUA’s DSP-10 is a superb example of SDR
• Based on embedded DSP• Open Source• See QST 9/99 – 11/99 or EMRFD• http://www.proaxis.com/~boblark/dsp10.htm
• Flex Radio’s SDR-1000 is first commercial Amateur SDR• Flex makes proprietary hardware
• K5SDR Introduced QSD/QSE• QEX July 2002 1st of 4 Part Article
• Community writes application code• Originally by Flex• Flex now only writes GUI and Drivers
• $1500• http://www.flex-radio.com/
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SDR: More Examples
• Tony Park’s Softrock Series• QSD for Rx, QSE for Tx• $20 for Rx (1 or 2 band)• $40 for Tx/Rx (1W, 1 or 2 band)• http://groups.yahoo.com/group/softrock40/
• Hendricks QRP Kits• Firefly Xcvr
• QSD Rx• Tx not SDR
• $65 (1 band, CW)• http://www.qrpkits.com/firefly.html
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Panadapter für den Elecraft K2
• http://dj9cs.raisdorf.net/K2-Panorama.html
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HPSDR (http://hpsdr.org)
• Standalone SDR• Kein PC benötigt
• Kontrolle des SDR-1000
• Ueberlegene Soundkarten-Qualität• Delta 44, Presonus
• Spectrum Analyzer (cf. SDR-14)
• USB Interface
• mehrere Plug-In Module
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Mercury – That Dude is Fast!• 16-bit ADC Running at 130 MHz!
• Linear Technology LTC2208 ADC• Sample entire HF Spectrum in Real Time
• Cyclone II FPGA• Digital Down Converter
• Typical Bandwidth Reduction to 200 kHz• User Defined Features
• USB• On-board FX2
• Prototype measures:• Max Input Signal +9 dBm• MDS (500 Hz BW) -120 dBm
• Designers: N8VB and VK6APH
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Penelope – Digital Xmtr
• 16-bit DAC Running at 130 MHz!• Analog Devices AD9744• 1.8 – 54 MHz for Amateur Use
• Cyclone II FPGA• Digital Up Converter• All Modes
• USB• Via OZY
• Prototype measures:• 0.5W to 1W Output
• Designers: N8VB, VK6APH w/help from KK7P
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QS1R (von N8VB)
• Open Source Direct Digital Conversion (DDC) receiver
• 15 kHz …55 MHz
• USB 2.0 Interface
• 800 USD
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Der allerletzte Schrei: CW Skimmer
• http://www.dxatlas.com/CwSkimmer/
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Wo gibt’s mehr Informationen?
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A Software Defined Radio For The Masses: Parts 1, 2, 3, & 4
By Gerald Youngblood, K5SDR (formerly AC5OG)Reprints may be found at www.flex-radio.com
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Weitere Informationen?
• www.swiss-artg.ch/sdr• Softrock• SDR-1000• HPSDR
• Diskussionsliste zum SDR-1000: • http://mail.flex-radio.biz/pipermail/flexradio_flex-radio.biz/
• Diskussionsliste zu HPSDR:• http://lists.hpsdr.org/pipermail/hpsdr-hpsdr.org/
• Diskussionsliste zum QS1R:• http://groups.yahoo.com/group/qs1r/• http://qs1r.com
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Fragen ?
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