Gnu Radio Sdr

Digitalfilter und stellt unterschiedliche Displays wie z. B. zeitliche Signal- oder Frequenzspektrumdarstellungen, Leistungsdichten oder Sternenbilder von Digitalmodulationen bereit.

Bei GNU Radio kann die Verarbeitung digitaler Signale entweder am Computer oder ohne zusätzliche Geräte erfolgen. Oder GNU Radio kann mit einer an den Computer angeschlossenen Zusatzhardware bedient werden, die vor allem die Funk-Schnittstelle und die notwendigen äußeren Anschlüsse wie z. B. eine Antenne beinhaltet. Wegen der verhältnismäßig preiswerten vorhandenen SDHardware, der einfachen Zugänglichkeit von handelsüblichen Rechnern, auf denen GNU Radio laufen kann, wird es vor allem im Amateurfunk, in der Aus- und Weiterbildung und als unkomplizierte Bewertungsplattform im Profibereich eingesetzt.

Das GNU Radio umfasst mehrere Einzelanwendungen, die als Flussdiagramme bezeichnet werden und grundlegende Verarbeitungsblöcke für Signale repräsentieren. Das GNU Radio selbst ist als Arbeitsumgebung vollständig in C++ programmiert, außerdem gibt es mehrere Zusatzmodule wie GNU Radio Companion, eine Qt-basierte graphische Benutzeroberfläche zur Anzeige und Änderung von Fließbildern.

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mw-headline" id="Allgemeines">Allgemeines[Bearbeiten | < Quelltext bearbeiten]

Mit dem Begriff SDR ( "Software Defined Radio") werden Begriffe für Hochfrequenz-Sender und -Empfänger zusammengefasst, bei denen kleine oder große Teile der Systemverarbeitung mit Hilfe von Computerprogrammen realisiert werden. Insbesondere die Auswahl und Modulation/Demodulation werden in einem SDR mittels einer digitalen Datenverarbeitung realisiert. Das SDR-System übernimmt einen großen Teil der Datenverarbeitung mit einem universellen Computer, der auf Wunsch mit spezieller Elektronik wie z. B. Videoprozessoren und/oder FPGAs ausgestattet ist.

Wesentlich ist, dass die verschiedenen Kenngrößen des Radiosystems wie z. B. Anpassung, verschiedene Bandbreite, Zeitverhalten und verschiedene Kanalcodierungsmethoden durch einfaches Wechseln der Simulationssoftware realisiert werden können. Der SDR wird unter anderem im Amateurfunk, im Militär- und im Mobilfunk, aber auch immer häufiger in Zivilanwendungen wie z.B. Digitalfunkempfängern eingesetzt.

Dabei ist die FlexibilitÃ?t und Umsetzung verschiedener ProtokollÃ?nderungen in Realzeit von groÃ?em Nöten. Wie in der nebenstehenden Darstellung zwei verschiedene Arten von SDRs dargestellt, bestehen die Geräte aus mindestens einem Sender- und Empfängermodul sowie einem A/D- und D/A-Wandler und der softwaregestützten digitalen Signalkonvertierung dazwischen. In der Regel ist die Signalaufbereitung kompliziert, d.h. ein Signalweg ist aus einem Doppel von zwei parallelen Realzahlenfolgen aufgebaut, die auch als I/Q-Signal bekannt sind.

Unmittelbar nach der Analog-Digital-Wandlung werden die gelesenen Werte von einem Digitalrechner aufbereitet. Der Computer generiert über einen Digital-Analog-Wandler einen Digitaldatenstrom und eine anschließende Antennenübertragung. Die Digitalisierung des Eingangssignals erfolgt unmittelbar nach der wirtschaftlichsten Analogverarbeitung mit Filtern und Vorverstärkern oder Dämpfungsgliedern. Der analoge Frequenzfilter ist auf die größtmögliche nutzbare Signalbandbreite ausgerichtet.

Dadurch werden nicht nur die Ansprüche an die Großsignalstabilität der Weiterverarbeitung verringert, sondern auch die Abtastrate drastisch reduziert: Bei einer Zwischenfrequenzbandbreite von z.B. 10kHz reicht eine Abtastrate von gut 20kHz ("Sub-Sampling"). Die SDR-Lösung liegt in der komplexen Systemverarbeitung, d.h. in der Berechnung mit Real- und Imaginärteilen, auch bekannt als I/Q-Signale.

Zahlreiche preiswerte Kurzwellenfunkgeräte aus der aktuellen chinesischen Fertigung beziehen sich auf ihre elektronische Datenverarbeitung. Der einzige Unterschied ist, dass sie auf die analoge Datenverarbeitung so viel wie möglich verzichten, um die Vorteile der höheren Präzision der Digitalverarbeitung zu nützen. Ein großer Vorzug von softwaredefinierten Funkgeräten ist die FlexibilitÃ?t und die geringen Anschaffungskosten fÃ?r ein Upgrade auf neue oder Ã?nderte Ã-ffentlichkeitsstandards durch eine Softwareaktualisierung.

Nachteilig in der Applikation ist die erforderliche Rechnerleistung der verwendeten Steuerungen und der damit verbundene hohe Stromverbrauch. Im Laufe der letzten Jahre haben sich verschiedene Implementierungen von softwaredefinierten Funkgeräten durchgesetzt. Im Amateurfunk gibt es neben gewerblichen Applikationen (z.B. DVB-T-Sticks) auch Variationen. Es gibt auch PC-basierte Programme wie GNU Radio, mit denen man ein softwaredefiniertes Radio implementieren kann.

Die HPSDR (High Performance Programme Defined Radio) ist eine Technologieplattform für Amateurfunker, um modulare elektronische Bauelemente in SDR-Technologie zu entwickeln. Seit 2005 existiert das Programm. Es nutzt Open Source und kostenlose Hard- und Software, die Assemblies werden von der Firma TUCCON AMATRON AMATUR PAKET Radio Corporation vermarktet. Modo J. Krink: SDR - softwaredefiniertes Radio für den Funkamateur: So arbeitet die neue Technologie.

Jouko Vankka: Digital Synthesizers and Transmitters for Softwareradio. Springer, 2005, ISBN 1-4020-3194-7 Albert Heuberger, Eberhard Gamm: Softwarespezifisches Radio - Telemetriesysteme.