Was ist Software-Defined Radio?
Ein Software-Defined Radio (SDR) ist ein drahtloses Gerät, das in der Regel aus einem konfigurierbaren HF-Front-End mit einem FPGA oder einem programmierbaren System-on-Chip (SoC) zur Ausführung digitaler Funktionen besteht. Handelsübliche SDR-Hardware kann Signale mit verschiedenen Frequenzen übertragen und empfangen, um drahtlose Kommunikationsstandards von FM-Funk bis hin zu 5G, LTE und WLAN zu implementieren.
Funkingenieure können SDR-Hardware als kosteneffiziente Echtzeitplattform für eine Vielzahl von Aufgaben in der Funktechnik verwenden, beispielsweise:
- Over-the-Air-Tests im Labor und in der Produktion mit Live-HF-Signalen
- Rapid Prototyping individueller Funkfunktionen
- Praktisches Aneignen von Konzepten der drahtlosen Kommunikation und Entwicklungskenntnissen
Funktechniker können auch mit verschiedenen Drahtlosstandards wie 5G, LTE, WLAN, DVB-S2 und anderen arbeiten und dabei SDR- und MATLAB®-Konnektivität einsetzen.
Blockdiagramm der SDR-Komponenten und Verbindung zu MATLAB.
Mit der gleichzeitigen Verwendung eines Software-Defined Radio mit MATLAB und Simulink® für Drahtlosentwürfe, Simulationen und Analysen können Ingenieure und Studierende:
- Standardbasierte und individuell generierte Signale übertragen und empfangen
- Entwürfe mit Interferenzen und anderen realen Bedingungen testen
- Signalanalysen und -messungen in Echtzeit durchführen
- Mithilfe von HDL- und C Code-Generierung aus Algorithmusmodellen individuelle Entwürfe auf Zynq®-Radios bereitstellen, Prototypen erstellen und überprüfen
- HDL-Code aus Simulink-Modellen generieren und auf unterstützten USRP™-Radios bereitstellen.
- Implementierung mit Radio-in-the-Loop-Tests verifizieren
- Signale übertragen und erfassen, um drahtlose Breitbandsysteme zu testen und Spektrumsüberwachung durchzuführen
- Breitbandsignale erfassen und damit Deep-Learning-Modelle für drahtlose Anwendungen trainieren
Mithilfe von HDL- und C Code-Generierung aus Algorithmusmodellen individuelle Entwürfe auf SDR-Hardware bereitstellen, Prototypen erstellen und überprüfen.
Hardware-Unterstützung in MATLAB und Simulink für SDR
Mit MATLAB und Simulink können Sie mit mehreren gängigen SDR-Plattformen kommunizieren, um Radio-in-the-Loop-Tests, Prototypisierung und praktisches Lernen durchzuführen:
USRP N3xx-, X3xx- und X4xx-Radios
Wireless Testbench ermöglicht USRP-FPGA-Zielimplementierung, Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung/-erfassung und intelligente Signalerkennung, um drahtlose Breitbandsysteme zu testen.
Somit ermöglicht das SoC Blockset die Modellierung, Simulation, Analyse und das Targeting von Hardware-/Software-Anwendungen für AMD Zynq- und Versal-Geräte oder Altera SoC FPGAs.
Beispiele und Erläuterungen
Over-the-Air-Tests
Prototyping
Praktische Übungen
Siehe auch: HF-System, LTE-Tutorial, Communications Toolbox, Massive-MIMO, Bluetooth Toolbox, Beamforming, Wireless Testbench, 5G, DVB-S2, drahtloser Transceiver
