Software Defined Radio (SDR): Sebuah Gambaran Ringkas

1. Software Defined Radio (SDR):Sebuah Gambaran Ringkas PUSDIKHUB-AD Feb 28, 2014 FERI YUSIVAR YC1COZ

2. Apakah “Software Defined Radio” itu? SDR, adalah sistem komunikasi radio dimana komponen yang telah biasanya diimplementasikan dalam perangkat keras (misalnya mixer, filter, amplifier, modulator / demodulator, detektor, dll) diimplementasikan dengan menggunakan perangkat lunak pada komputer pribadi atau perangkat komputasi embedded.

3. Apakah “Software Defined Radio” itu? Basis sistem SDR dapatterdiridarisebuahpersonal computer yang dilengkapidengansound card, atauanalog-to-digital converter yang lain, denganpenambahanRF front enddibagianawalnya. Sebagianbesarpemrosesansinyal (signal processing) ditanganiolehprosesorserbaguna, bukandilakukandalamperangkatkerasdenganfungsikhusus. Rancanganinimembentuksebuah radio yang dapatmenerima (rx) danmengirim (tx) denganprotokol (bentukgelombang) yang beragamdenganhanyaberdasarkanpadapenggunaanperangkatlunak (software). Software-defined radios (SDR) diharapkanmenjaditeknologidominandalamradio komunikasi. Antenna I,Q R.F. Front End High Quality Sound Card P.C., Laptop, Netbook, or Embedded processor I,Q

4. BeberapaPerbedaanPengertian SDR • Radio konvensional moderen biasanya dapat dikontrol melalui komputer menggunakan CAT atau antarmuka sejenisnya. Radio yang dikendalikan software ini (SCR=Software Controlled Radio) bukan SDR. • Radio konvensional moderen mungkin menggunakan DSP (Digital Signal Processing) untuk meningkatkan performansi sistem filter dan untuk mengeliminasi sistem downconversions yang bertingkat. Hal ini juga bukan SDR. • Radio SSB konvensional dapat menghubungkan audio dari/ke sebuah PC yang dikenal dengan mode dijital. Hal ini merupakan sinyal riil audio, bukan sinyal kompleks IQ, sehingga ini bukan SDR.

5. PerkembanganStandarSistem Radio (IEEE 1901 - Draft)

6. Radio Klasik (Non-SDR) – Radio PenerimaSuperheterodyne I.F. frequency Trades off Image rejection vs. selectivity Classic Addison 5 AM table radio Circa 1940 Diagram dari sebuah single conversion (local oscillator plus mixer, IF Amp). Multiple conversion dapat meningkatkan selektifitas . Oleh karena itu filter DSP filtering digunakan dalam disain radio moderen.

7. Diagram Blok Penerima SDR • A/D terletak pada front end R.F. Kemudian semua konversi dijital menjadi sinyal baseband – tetapi harganya mahal I,Q PC or Embedded processor Performs decimation Courtesy Pentek Software Defined Radio Handbook The “High Priced Spread” – Direct Digital Conversion • A/D pada bagian belakang dengan konversi dijital dilakukan pada soundcard – harganya murah Analog Downconverter AnalogRF Signal TayloeDetector Sound Card P.C. Or laptop RF Tuner I,Q I,Q Digital Local Oscillator (DDS or SI570) Dual flip-flop Divide by 4 Analog Baseband Samples Digital Baseband Samples The “Low Priced Spread” – soundcard-based

8. RF Front-end membangkitkansinyalkompleksaudion baseband (I,Q) Antenna Baseband I,Q A/D Converter (sound card) and processing (PC) R.F. Front End • Band dibatasi olehRF front end. • Biasanya dibatasi pada jangkauan KHz sampai puluhan KHz Negative Frequencies Positive frequencies Zero frequency Bandwidth mencapai +/- 48KHz dengan soundcard yang baik

9. Dari RF menuju PC Sound Card

10. RF Front End Murah:DetektorTayloe yang mengagumkan Ditemukan oleh Dan Tayloe (N7VE), Patent no. 6,230,000, May 2001. Memiliki 4 properti yang unik: • Rugi-rugi konversi kurang dari 1 db !!!!!! • “Free” tracking bandpass selectivity (Q = 3,500 at 7 MHz), dengan bandwidth yang dapat ditentukan • Jangkau dinamik yang sangat tinggi (+30 dbm). • Disain yang sangat kompak dan sederhana, menggunakan komponen murah dibandingkan dengan zero IF I-Q quadrature detector yang lain • Mixer pasif konvensional membangkitkan frekuensi jumlah dan frekuensi selisih. Sehingga rugi-rugi idealnya paling tidak 3 db, pada prakteknya rugi-rugi mencapai 4-6 db • Detektor Tayloe hanya membangkitkan frekuensi selisih !!! • Disain dasar ini dapat digunakan sampai jangkauan GHz • Dikenal sebagai Quadrature sampling Detector (QSD)

11. Pembangkit SSB metoda Phasing :

12. Pembangkit SSB metode filter:

13. Sinyal Analog dan Digital dalam domain waktu x(t) x*(t) X(s) X*(s) x(t) x*(t) h(t) ZOH

14. TeoriPencuplikan Kriteria Nyquist : fs > 2fh

15. Pemrosesan sinyal secara dijital : Digital Filter x(n) = input signal y(n) = filtered output signal

16. PHASING (I/Q) METHOD Mixer: Sinyal USB:

17. Beri saya sinyal I dan Q maka saya dapat men-demodulasi-kan apapun AM FM SSB Give me an I, give me a Q, and I can demodulate anything!!!

18. Fast Fourir Transform (FFT)

19. Beberapacontoh SDR RF Front Ends UHFSDR Genesis Radio G11 www.genesisradio.com.au http://groups.yahoo.com/group/GenesisRadio/ Sample youtube video (SSB reception) Flex 5000A “The Cadillac of SDR” www.flexradio.com

20. GSDR screenshot

21. SDR tanpa PC NUE-PSK Digital Modem SDR Cube Transceiver SDR2GO www.nue-psk.com Featured in QEX Mar-Apr 2008 Base price $220 kit ~$70.00 Austin QRP club See Austin Summerfest 2010 www.sdr-cube.com Overview slides Complete kit $424

22. WEB SDR

23. Mode dijitalmenggunakanradio konvensional Software: - FLDIGI, … SSB transceiver A (fast) PC A (good) Sound Card (An external USB sound card is most flexible) PSK31, PSK63, SSTV, HD SSTV, RTTY, MFSK16, MFSK32, MT63, Hellschreiber, Olivia, Packet, PACTOR , Throb, Contestia, JT6M, Ham DRM, Domino, DominoEX, DominoF, WSPR, ROS, SITOR, SITOR-A, SITOR-B, Swedish ARQ, Clover, CHIP, ALE, PAX, PAX-2, STANAG, HFDL, NAVTEX, SYNOP, COQUELET, AOR, WinDRM….

24. Mode Dijitalmenggunakan SDR Perangkat lunak SDR dapat dihubungkan dengan perangkat lunak dijital mode menggunakan antarmuka internal (virtual) untuk menghubungkan audio IQ dan kontrol radio secara virtual. Virtual audio cable SDR software package Third Party software package (modulation, Demodulation, Control) Baseband I,Q Baseband I,Q Virtual Com Port (Control) Rocky, PowerSDR IQ, etc. Ham Radio Deluxe, FLDIGI, Digipan, etc.

25. THE END