SDR(Software DefiniTIon Radio), "Software DefiniTIon Radio"는 유선 구현 대신 소프트웨어 정의 무선 통신 프로토콜을 기반으로 하는 라디오 방송 통신 기술입니다. 즉, 하드웨어를 완전히 교체하지 않고도 소프트웨어 다운로드 및 업데이트를 통해 주파수 대역, 무선 인터페이스 프로토콜 및 기능을 업그레이드할 수 있습니다. SDR은 다중 모드, 다중 주파수 및 다기능 무선 통신 장치를 구성하는 문제에 대한 효과적이고 안전한 솔루션을 제공합니다.
SDR을 다시 프로그래밍하거나 재구성할 수 있으므로 새로운 파형 및 프로토콜을 동적으로 로드하여 다양한 파형 및 프로토콜 작업을 사용할 수 있습니다. 이러한 파형 및 프로토콜에는 소프트웨어에서 파형 자체의 일부로 정의된 변조 기술, 안전 및 성능 특성을 포함하여 다양한 부분이 포함되어 있습니다.
이동통신의 발달과 함께 1990년대 초반부터 소프트웨어 라디오(Software Radio)라는 개념이 대중화되었다. GSM, CDMA-IS95 등과 같은 여러 디지털 무선 통신 표준의 공존으로 인해 각 표준은 휴대 전화에 대한 요구 사항이 다르며 표준이 다른 휴대 전화는 상호 연결할 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 소프트웨어 라디오 프로그램은 샘플링, 양자화 및 소프트웨어 처리를 위한 디지털 신호로의 변환을 위해 2MHz에서 2000MHz까지의 모든 공기 신호를 수집할 것을 제안합니다. 즉, 공중에 존재할 수 있는 모든 무선 통신 신호는 디지털 처리를 위해 수신되어 어떠한 무선 통신 규격의 기지국과도 통신한다. 이론적으로 소프트웨어 무선 기술을 사용하는 휴대폰은 모든 무선 통신 표준과 호환됩니다. 소프트웨어 라디오는 이론적으로 좋은 응용 가능성을 가지고 있지만 실제 응용 프로그램에서는 초고속 소프트웨어 및 하드웨어 처리 기능이 필요합니다. 하드웨어 기술 수준의 한계로 인해 오늘날까지 순수한 소프트웨어 무선 개념은 실제 제품에서 널리 사용되지 않았습니다. 그러나 소프트웨어 정의 라디오 개념을 기반으로 한 소프트웨어 정의 라디오 기술이 더욱 주목받고 있다. 8년 2001월에 열린 ITU-XNUMXF 회의에서 소프트웨어 정의 라디오는 미래의 무선 통신 발전을 위한 가장 유력한 방향으로 추천되었습니다. 소프트웨어 정의 라디오는 시스템 및 아키텍처입니다. 장비가 여러 표준, 여러 주파수 대역에서 사용되고 여러 기능을 달성할 수 있도록 재프로그래밍 및 재구성이 가능한 기능이 있어야 합니다. 프로그래밍 가능한 장치를 사용하여 기저대역 디지털 신호 처리를 달성할 뿐만 아니라 무선 주파수와 중간 주파수의 아날로그 회로도 프로그래밍하고 재구성합니다. 소프트웨어 정의 무선 기능에 대한 현재 요구 사항에는 재프로그래밍 및 재설정 기능, 서비스 제공 및 변경 기능, 다중 표준 기능 및 지능형 스펙트럼 활용 기능을 지원하는 기능 등이 포함됩니다. SDR은 고립된 기술이 아니라 모든 기술에 사용할 수 있는 공통 플랫폼이라는 점에 유의해야 합니다.
소프트웨어 정의 라디오와 소프트웨어 정의 라디오의 가장 중요한 차이점은 전자는 전체 주파수 대역(2MHz~2000MHz)의 모든 공중 무선 신호를 수신할 필요가 없지만 수동 구성/자동 검색을 통해 하나의 주파수 대역 하나의 주파수 대역입니다. 현재 방송에서 통신에 가장 적합한 주파수 대역과 시스템을 찾으십시오. 우리 모두가 알다시피 IMT2000 또는 3G 표준은 원래 의도한 대로 글로벌 통합 표준을 형성하지 않고 유럽에서 WCDMA, 북미에서 cdma2000, 중국에서 TD-SCDMA를 대표하는 여러 가지 이유로 형성되었습니다. 일련의 표준. 여러 다른 표준으로 인해 발생하는 문제 중 하나는 다른 표준 표준 간의 로밍 및 휴대폰 호환성 문제입니다. 또한 기존 3G 표준에서 2G 표준이 원활하게 전환되는 점을 감안할 때 3G 휴대폰도 GSM 및 CDMA-IS95 프로토콜을 모두 지원해야 합니다. 소프트웨어 정의 무선 기술을 사용하는 경우 일반 소프트웨어 플랫폼을 사용하고 수동 구성/자동 검색 방식을 사용하여 작동 가능한 주파수 대역과 표준 모드에서 차례로 작동하고 수신된 디지털 신호를 대상으로 처리합니다. 소프트웨어 처리 체계. 통신에 가장 적합한 작동 주파수 대역과 표준을 선택하고 점프하면 다양한 모드와 완전한 호환성을 달성할 수 있으며 그 이점은 자명합니다. 물론 SDR의 목표를 달성하기 위해 사람들은 여전히 아키텍처, 프로그래밍 가능한 광대역, 구성 가능한 무선 주파수 및 중간 주파수 기술 등을 포함한 거대한 도전에 직면해야 합니다. 다른 무선 통신 표준을 구현하기 위해 소프트웨어 정의 무선 방식을 사용할 때 TD-SCDMA 표준은 그 특성으로 인해 소프트웨어 정의 무선 방식과 결합하기가 더 쉽습니다. TD-SCDMA는 표준에서 명시적으로 스마트 안테나와 고속 디지털 변조 기술을 설계하고 명확하게 소프트웨어 무선 기술을 사용하여 구현하는 유일한 표준이기 때문입니다. 동시에 TD-SCDMA 기술은 SDR과 함께 구현하기에 비교적 편리합니다. 먼저, TD-SCDMA 표준에서 각 주파수 대역의 대역폭이 상대적으로 좁고 신호 처리량이 많지 않다. 매우 높은 처리 속도를 요구하는 하드웨어 플랫폼 대신 소프트웨어 플랫폼을 사용하여 구현하기 쉽습니다. 따라서 소프트웨어 정의 무선 솔루션으로 이식하는 것은 매우 쉽습니다. , 하드웨어 플랫폼에서 소프트웨어 플랫폼으로 전환하는 방법을 고려할 필요가 없습니다. 둘째, TD-SCDMA 표준에서 업링크 및 다운링크 신호는 모두 동기 전송을 사용하므로 복조 중에 복잡한 비간섭성 복조 대신 비교적 간단한 구현 방식의 간섭성 복조 방식을 사용할 수 있으므로 소프트웨어 프로그래밍 처리 용량을 낮추고 쉽게 성취하다
오픈 소스 소프트웨어 라디오
오픈 소스 소프트웨어 정의 라디오(Gnuradio) 또는 오픈 소스 소프트웨어 정의 라디오는 소프트웨어 정의 라디오 시스템을 학습, 구축 및 배포하기 위한 무료 소프트웨어 툴킷입니다. 2001년에 시작된 Gnuradio는 이제 GNU의 공식 프로젝트 중 하나입니다. 자선가 John Gilmore는 코드 구성 및 유지 관리를 위해 Eric Blossom에 $320,000.00(미국)를 기부했습니다.
Gnuradio는 GNU GPL 조건에 따라 배포되는 무선 신호 처리 프로그램입니다. 그 목적은 일반 소프트웨어 프로그래머에게 전자기파를 탐색하고 무선 주파수파의 현명한 사용을 자극할 수 있는 기회를 제공하는 것입니다.
모든 소프트웨어 정의 무선 시스템의 정의와 마찬가지로 재구성 가능성은 가장 중요한 기능입니다. 하나의 신호 처리 소프트웨어(여기: Gnuradio) 일반 장비와 함께 로드할 수 있는 한 더 이상 많은 송수신 장비를 구입할 필요가 없습니다. 현재로서는 몇 가지 제한된 무선 기능만 정의하고 있지만 무선 전송 시스템의 메커니즘(알고리즘)을 이해하는 한 어떤 구성에서도 수용할 수 있습니다.
Gnuradio는 미국 Massachusetts Institute of Technology의 SpectrumWare 프로젝트 팀에서 개발한 Pspectra 코드 분기에서 시작되었습니다. 2004년에 완전히 다시 작성되었습니다. 따라서 오늘날의 Gnuradio에는 원래 Pspectra의 코드가 포함되어 있지 않습니다. Pspectra가 상용 Vanu Software Radio를 만드는 데 사용되었다는 점도 언급할 가치가 있습니다.
Gnuradio는 12개의 4MS/s, 64개의 4비트 DAC(14MS/s) 및 고속 USB 128 인터페이스를 포함한 기타 지원 라인이 있는 2.0비트 ADC인 USRP(Universal Software Radio Peripheral)를 개발했습니다. USRP는 최대 16MHz 폭의 신호 주파수를 처리할 수 있습니다. 송신기 및 수신기용 일부 플러그인 도터 보드는 0 ~ 5.9MHz 주파수 대역을 커버할 수 있습니다. 그것은 Ettus에 의해 개발되었습니다.
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