Design platform for software defined radio systems

• Autor(a) principal: Matos, Luís Carlos de Oliveira
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/10210
• topic: Engenharia electrónica; Comunicações por rádio; Radiofrequência; Processamento digital de sinal; Software de comunicações

Este trabalho tem como objetivos o projeto e a realização de uma plataforma para desenvolvimento de sistemas baseados em tecnologia Software Defined Radio (SDR). Num sistema SDR todas as tarefas de um rádio (ou pelo menos banda base e eventualmente Frequência Intermédia), anteriormente efetuadas por hardware especifico num contexto analógico, são efetuadas no domínio digital por software ou hardware reconfigurável. Esta característica confere a este tipo de rádio uma maior simplicidade, em termos de hardware bem como maior flexibilidade, pois o mesmo dispositivo pode executar diferentes funções apenas alterando o seu firmware/software. Existem diferentes abordagens relativas ao uso desta tecnologia, quer ao nível da arquitetura usada (varia consoante a frequência onde ocorre a digitalização do sinal), quer relativas á topologia de utilização (controlada por hardware reconfigurável, rotinas de software ou ambos). A motivação deste trabalho resulta na necessidade de concepção de uma plataforma para fins académicos baseada num hardware reprogramável, Field Programmable Gate Array (FPGA), de baixo custo, flexível, com interfaces de comunicação digitais e analógicas e que faculte a possibilidade de ser usada em diferentes topologias de utilização. Efetuada a especificação e o estudo necessário ao projeto bem como a escolha apropriada de componentes, conseguiu-se uma plataforma baseada num módulo FPGA contendo um dispositivo Xilinx, da família Spartan-6, bem como outro hardware relevante. A comunicação com outros dispositivos é assegurada por interfaces USB e gigabit Ethernet. A plataforma concebida está também equipada com interfaces analógicas (conversores AD/DA) bem como algumas interfaces de integração com o utilizador consistindo em switches e LEDs. Em suma foi projetada e desenhada uma plataforma aberta e flexível, que pode ser usada com todas as ferramentas de desenvolvimento, programação e depuração, com fácil acesso a todos os sinais relevantes potenciando a sua utilização para efeitos de ensino e investigação em SDR.