Software Radio (SDR) adalah salah satu perubahan paling penting dalam bidang komunikasi nirkabel.SDR mentransfer sebagian besar pemrosesan ke domain digitalDengan mengganti fitur yang berpusat pada perangkat keras dengan algoritma berbasis perangkat lunak, SDR memberikan fleksibilitas yang tak tertandingi yang memungkinkan desainer untuk meningkatkan kemampuan, beradaptasi dengan protokol baru,dan memperpanjang siklus hidup sistem tanpa mendesain ulang perangkat keras.g.
Kemampuan konfigurasi ulang yang cepat ini membuat SDR sangat diperlukan untuk berbagai aplikasi mulai dari sistem pertahanan dan aerospace hingga infrastruktur 5G, komunikasi satelit,dan peralatan uji elektronik.
Bagaimana SDR berbeda dari sistem radio tradisional
Pada penerima RF tradisional sebagian besar pekerjaan dilakukan oleh komponen analog: mixer mengubah sinyal masuk, filter membentuk kembali spektrum,dan modulator atau demodulator memulihkan informasiTautan analog ini tidak fleksibel dan rentan terhadap kebisingan dan perlu didesain ulang untuk setiap band atau standar baru.
Sebaliknya, SDR meminimalkan front-end analog - biasanya hanya antena dan sirkuit front-end RF dasar (Gambar 1).dan pekerjaan berat selesai oleh perangkat lunakModulasi, demodulasi, penyaringan saluran, koreksi kesalahan dan dekoding dilakukan secara digital.Konverter Digital ke Analog (DAC) mengubah data yang diproses kembali ke sinyal RF, yang juga dikendalikan oleh rutinitas perangkat lunak.
Gambar Proses SDR Dasar
Gambar 1: Proses SDR Dasar. Sumber gambar: iWave Global)
Pergeseran ini melepaskan fleksibilitas yang sangat besar: perangkat keras radio yang sama dapat mendukung Wi-Fi hari ini, 5G besok, dan komunikasi taktis yang aman besok - semua dengan pembaruan perangkat lunak.
RFSoC: Platform Ideal untuk SDR
Konstruksi SDR berkinerja tinggi membutuhkan konverter ultra cepat, struktur pemrosesan yang kuat dan saluran data keterlambatan rendah.Zynq untuk AMD TM UltraScale+ TM Keluarga RFSoC memenuhi persyaratan ini dengan mengintegrasikan peralatan berikut:
Sampling multi-gigabit RF-ADC dan RF-DAC
FPGA perangkat logika terprogram untuk real-time DSP
Embedded Arm for Software Control ® prosesor
Memori berkecepatan tinggi dan antarmuka transceiver
RFSoC mengintegrasikan beberapa perangkat diskrit yang sebelumnya diperlukan ke dalam satu perangkat, sangat menyederhanakan desain papan sirkuit.dan meningkatkan integritas sinyalUntuk aplikasi RF real-time dengan akurasi waktu dan persyaratan kinerja yang sangat tinggi, RFSoC menawarkan solusi satu bagian dengan latensi ultra rendah dan sinkronisasi yang ketat.
Kekuatan pengambilan sampel RF langsung
Salah satu keuntungan utama RFSoC adalah kemampuannya untuk mendukung beberapa tingkat pengambilan sampel GSPS.sementara RF-DAC dapat menghasilkan output pita ultra-luas, dan keduanya tidak bergantung pada tahap konversi turun menengah.
Hal ini memungkinkan untuk "hampir semua digital" rak radio untuk dibentuk sehingga standar seperti 2,4 GHz Wi-Fi, sekitar 3,5 GHz 5G radio baru, dan 800 MHz untuk 1.Band seluler 8 GHz dapat langsung didigitalkan dan diprosesSebaliknya, banyak platform SDR off-the-shelf terbatas pada tingkat pengambilan sampel puluhan atau ratusan MHz dan oleh karena itu bergantung pada mixer analog untuk mengubah sinyal ke frekuensi menengah.
Dengan menghilangkan tingkat analog ini, SDR berbasis RFSoC memungkinkan fidelitas yang lebih tinggi, latensi yang lebih rendah, dan desain yang lebih kompak (Gambar 2).