Software defined radio (SDR) adalah salah satu perubahan paling signifikan dalam bidang komunikasi nirkabel.sementara SDR berbeda karena memindahkan sebagian besar pekerjaan pemrosesan ke domain digitalDengan mengganti fungsionalitas yang berpusat pada perangkat keras dengan algoritma berbasis perangkat lunak, SDR telah mendapatkan fleksibilitas yang tak tertandingi, memungkinkan desainer untuk meningkatkan fungsionalitas, beradaptasi dengan protokol baru,dan memperpanjang siklus hidup sistem tanpa perlu mendesain ulang perangkat keras.
Kemampuan konfigurasi ulang yang cepat ini membuat SDR sangat diperlukan dalam berbagai aplikasi, dari sistem pertahanan dan aerospace hingga infrastruktur 5G, komunikasi satelit,dan peralatan pengujian elektronik.
Apa perbedaan antara SDR dan sistem radio tradisional
Pada penerima RF tradisional, sebagian besar pekerjaan dilakukan oleh komponen analog: mixer mengubah sinyal masuk ke bawah, filter membentuk spektrum,dan modulator atau demodulator memulihkan informasiRantai simulasi ini tidak fleksibel dan rentan terhadap kebisingan, yang membutuhkan desain ulang untuk setiap pita frekuensi atau standar baru.
Sebaliknya, SDR meminimalkan front-end analog menjadi minimum - biasanya hanya antena dan sirkuit front-end RF dasar (Gambar 1).Setelah bentuk gelombang input didigitalkan oleh konverter analog-digital (ADC), beban kerja yang berat diselesaikan oleh perangkat lunak. modulasi, demodulasi, penyaringan saluran, koreksi kesalahan, dan dekoding semuanya 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 dasar SDR (sumber gambar: iWave Global)
Transformasi ini melepaskan fleksibilitas yang luar biasa: perangkat keras nirkabel yang sama dapat mendukung Wi-Fi hari ini, pita frekuensi 5G besok,dan komunikasi taktis yang aman lusa - semua hanya dengan pembaruan perangkat lunak.
RFSoC: Platform Ideal untuk SDR
Membangun SDR berkinerja tinggi membutuhkan konverter ultra cepat, struktur pemrosesan yang kuat, dan saluran data latensi rendah.AMD Zynq TM UltraScale + TM Seri RFSoC memenuhi persyaratan ini dengan mengintegrasikan perangkat berikut:
Sampling multi gigabit RF-ADC dan RF-DAC
FPGA perangkat logika terprogram untuk real-time DSP
Embedded Arm untuk perangkat lunak kontrol ® prosesor
Memori kecepatan 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 yang membutuhkan akurasi dan kinerja waktu yang sangat tinggi, RFSoC dapat memberikan solusi chip tunggal dengan latensi ultra rendah dan sinkronisasi yang ketat.
Kekuatan pengambilan sampel RF langsung
Salah satu keuntungan utama dari RFSoC adalah kemampuannya untuk mendukung beberapa tingkat pengambilan sampel GSPS. RF-ADC dapat langsung menangkap sinyal frekuensi RF, sementara RF-DAC dapat menghasilkan output ultra broadband.kedua tanpa mengandalkan tahap konversi turun menengah.
Hal ini memungkinkan untuk membangun rak radio "hampir sepenuhnya digital", di mana standar seperti Wi-Fi 2,4 GHz, radio baru 5G sekitar 3,5 GHz, dan frekuensi seluler dari 800 MHz hingga 1.8 GHz semua dapat langsung didigitalkan dan diprosesSebaliknya, banyak platform SDR yang ada terbatas pada tingkat pengambilan sampel hanya beberapa puluh atau ratusan MHz, sehingga bergantung pada pencampur analog untuk menggeser sinyal ke frekuensi menengah.