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- QSD + SDR.
QSD é o acronismo para
Quadrature Sampling Detector (Detector de Quadratura por Amostragem) e SDR o é
para Software Defined Radio (Rádio Definido por Software).
Um território e tanto para a
experimentação com receptores de comunicação de alta performance.
Muito resumidamente - na forma
mais doméstica e acessível - um receptor de comunicações é implementado
pelo uso de um PC executando software adequado à finalidade (o SDR), que se
vale da placa de som stereo do PC, seja onboard, PCI, Firewire ou USB, como um
conversor analógico-digital de dois canais (I e Q).
Os sinais de RF são
demodulados em quadratura no QSD, que entrega duas saídas defasadas 90º. Estas
saídas tem uma banda passante de DC à 48, 96 ou 192KHz (os valores mais
comuns).
O QSD é formado em seu núcleo
por uma chave quádrupla, rápida, que introduz uma baixa perda entre sinal de
entrada (RF) e quatro capacitores de armazenamento. As amostras do sinal de RF
são realizadas em uma determinada sequência e recuperdadas dos capacitores de
armazenamento (são 4) por um par de amplificadores diferenciais de baixo ruído
(já em banda-base, abaixo de 200KHz). O resultado à saída dos dois
amplificadores diferenciais é um sinal de DC à algumas dezenas de KHz defasado
90º.
Estes dois sinais são
conectados à placa de som, para conversão e processamento pelo software.
Assim temos um conversor de RF
para banda-base e o software implementa conversão desta banda-base em áudio.
Ao mesmo tempo, "demodula" vários modos tradicionais: AM, SSB, CW,
DRM, SAM, CAM e etc, somado à todos os recursos aos quais estamos habituados
num receptor comum: AGC, filtros de FI de larguras variáveis, redutores de
ruído, noise-blankers, receptores auxiliares, memórias de estações e etc. As
possibilidades são praticamente ilimitadas pois tudo é definido no sofware,
que pode ser alterado à qualquer momento pelos desenvolvedores.
Na parte do QSD, alguns
cuidados ainda tem que ser tomados em relação à filtragem dos sinais de
entrada, ao ruído dos amplificadores diferenciais que estão associados à
chave, à pureza espectral do oscilador local e etc. Dependendo da chave usada,
pode-se produzir QSDs desde VLF até microondas.
No que que refere à placa de
som, quanto mais "bits", melhor. Uma placa de 24 bits terá uma faixa
dinâmica maior que uma placa de 16 bits. As placas de som não usam
efetivamente todos estes bits para processamento. Uma placa de 16 bits
geralmente utiliza uns 12. Uma de 24 bits pode chegar à 16 ou 17. Isso resulta
em uma faixa dinâmica que pode variar de 70 à 90dB.
Existem outras tecnologias para
os SDR, como por exemplo o uso de conversores AD rápidos, de muitos bits, que
praticamente eliminam a necessidade de um QSD: amostram o sinal de RF direto da
antena, o digitalizam, enviam estes dados ao PC através de uma interface USB.
Ou mesmo processam estes sinais no firmware do SDR (então as atualizações
seriam de firmware e não de software). Um exemplo de um receptor comercial que
segue este caminho é o Perseus.
Porém a combinação QSD +
SDR-PC é um território vasto à experimentação e com excelente performance.
PCB para a montagem de um QSD para
experimentações. Não cheguei a produzir
esta placa mas aqui é possível ter uma idéia do tamanho. O chip marcado como
3235 (FST3235) é a chave CMOS e mede 8mm. O 74AC74 transforma um oscilador
local igual à 4X a frequência à receber em dois sinais em quadratura na
fundamental.
O oscilador local é externo. Alguns jumpers aqui e ali para experimentação,
conexão
de antena, saída de banda-base para o PC e etc.
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