Měření rádiových parametrů a aplikace softwarově definovaného přijímače

Abstract

Bakalárska práca sa zaoberá problematikou softvérovo definovaných rádií a jej obsah je rozdelený do troch hlavných častí. V prvej časti je stručne popísaná história softvérových rádií, ich fungovanie a ich rôzne architektúry podľa umiestnenia AD prevodníku. Druhá časť sa venuje konkrétnemu softvérovému prijímaču známemu pod názvom RTL-SDR. Na začiatku je vysvetlená jeho konštrukcia, blokový diagram a možnosť jeho použitia pomocou osobného počítača. Vzhľadom k tomu, že v súčasnej dobe je k dispozícii málo kvalitatívných meraní tohto prijímača, hlavnou témou tejto časti je meranie jeho základných rádiových parametrov (frekvenčné charakteristiky, dynamický rozsah, citlivosť, selektivita ... ). Merania prebehli jednak softvérovo (odčítavaním hodnôt z PC) ale aj použitím osciloskopu pripojeného na kľúčové výstupy prijímača. Posledná, tretia časť sa zaoberá implementáciou prijímača do vývojového prostredia Matlab a popis naprogramovanej aplikácie - zobrazenie frekvenčného spektra v reálnom čase. Vysvetlené je matematické pozadie algoritmu DFT resp. FFT, práca s IQ dátami a štruktúra konečného programu v Matlabe.

This bachelor thesis deals with the problematics of the software defined radios (SDR) and its content is divided into three main parts. The first part describes the history of SDRs, their operation and distinguishes main architectures based on the placement of the ADC. The second part is devoted to the particular receiver - the RTL-SDR. First, its construction, block diagram and utilisation with PC is explained. However, the leading topic of this part is a measurement of its basic radio parameters such as frequency characteristics, dynamic range, sensitivity, selectivity etc. These measurements were conducted in both software and hardware way. Software way includes usage of the SDR# software. In a hardware way we used an oscilloscope connected to the key outputs of the receiver. The last, third part demonstrates the integration of the RTL-SDR receiver into the Matlab computing environment and describes the programmed application - displaying the real time frequency spectrum. The mathematical background of the DFT/FFT algorithm, notion of IQ signals and the structure of the Matlab programme is explained.