Radios definidos por Software

Radios definidos por Software

Radio Definida por Software (SDR)

En el presente artículo el autor da una panorámica de la investigación y desarrollo de un nuevo concepto de equipos de radiocomunicaciones, los equipos de radio definidos por software o "radios software", en siglas SDR (Software Defined Radio), en los que la parte hardware (circuitería) es mínima, y la mayor parte de las funciones que definen un equipo de radio se ejecutan a través de software (programas) en un ordenador PC o de otro tipo, dotado de tarjeta de sonido (requisito necesario).

Antecedentes

Tradicionalmente los equipos receptores y transceptores de radiocomunica ciones son equipos constituidos por multitud de componentes electrónicos, los cuales forman circuitos sintonizadores, etapas de frecuencia intermedia, detectores, amplificadores de baja frecuencia, etc..., es decir, están constituidos por "hardware". Posteriormente, en los años 1980´s y 1990´s se introdujeron microprocesadores en estos equipos para el control de funciones internas (contoles desde teclados y pulsadores) y para añadir nuevas prestaciones (relojes, pantallas informativas, programadores, etc...), y también se introdujo la posibilidad de controlar los equipos de radio desde un ordenador, añadiendo al equipo de radio puertos de comunicación o interfaces para la conexión al ordenador. En estos casos, y usando el software adecuado, es posible controlar desde el ordenador numerosas funciones del equipo de radio, igual o mejor que desde los controles del propio equipo. También en la década de los 1990´s comenzó la introducción en los modernos equipos de radio de los chips DSP o "Procesadores Digitales de Señal", los cuales permiten mediante técnicas digitales realizar filtros de paso de banda y de supresión de ruidos, entre otras posibilidades, muy eficaces, mejor que los realizados tradicionalmente con circuitos analógicos.

En cualquier caso, siempre se trata de equipos de radio realizados enteramente con componentes electrónicos, o sea, en términos informáticos se definirían como "radios hardware". Pero desde principios de la década del 2000 un grupo de radioaficionados están investigando y desarrollando un nuevo concepto de equipos de radiocomunicaciones, los equipos de radio desarrollados por programa o "radios Software", en siglas SDR (Software Defined Radio).

Los usos del procesamiento digital de señales (DSP) en radio son múltiples y no son recientes; aplicaciones destinadas a operar con modos digitales (CW, RTTY, SSTV, Packet y otros) utilizando la placa de sonido de la PC han estado disponibles en grado creciente de sofisticación por al menos una década en la mayor parte de las plataformas de PC (Windows y Linux mayormente).

Básicamente todos estos usos implican tomar la señal de audio del receptor y procesar la codificación contenida en esta para reconstruir el mensaje digital originalmente codificado en este por el proceso, a menudo inverso, en el otro extremo de la comunicación.

Concepto

¿Que es entonces Software Defiined Radio. Hay varias definiciones formales pero coloquialmente se trata de tomar una señal de RF (Radio Frecuencia) en bruto, digitalizarla y realizar todo el proceso de demodulación de la misma mediante técnicas de DSP (procesamiento digital de señales).
Básicamente todos estos usos implican tomar la señal de audio del receptor y procesar la codificación contenida en esta para reconstruir el mensaje digital originalmente codificado en este por el proceso, a menudo inverso, en el otro extremo de la comunicación.
Radio Definida por Software (Software Defined Radio SDR) es, entonces, un aspecto del dominio de procesamiento digital de señales (Digital Signal Processing, DSP) donde señales de radio son digitalizadas y procesadas para obtener modulación o demodulación de los distintos modos.

Abundando en el tema

Idealmente, en los SDR, se tomaría la señal directamente desde la antena al dispositivo que digitaliza y de ahí en adelante todo el procesamiento es digital. Si bien esto es teóricamente posible y en algunos casos a los costos correspondientes también factible en la práctica el enfoque tiene una serie de problemas relacionados con los niveles de señales involucrados (en transmisión por altos y en recepción por bajos).

Los equipos de radio actuales que tienen la posibilidad de procesar digitalmente las señales funcionan como cualquier receptor superheterodino, pero en lugar de utilizar filtros a cristal en la última frecuencia intermedia, digitalizan la señal y la procesan digitalmente. De este modo, todo tipo de filtros, aún los que son imposibles de fabricar con componentes tangibles, pueden ser creados en software. Debido a que la señal eventualmente será escuchada por un humano, se la deberá convertir nuevamente en su representación analógica antes de enviarla al amplificador de audio.

Ahora bien, la mayoría de los transceptores existentes en el mercado que incorporan DSP sólo pueden operar en banda lateral única, CW, AM o FM. El DSP sólo se utiliza para filtrado y eliminación de ruido. Si pudiéramos utilizar el DSP para también demodular la señal, entonces obtendríamos lo que se llama Radio Definida por Software, o SDR por sus siglas en inglés. La idea detrás de las SDR es que el modo de operación sea definido por el software que la radio utiliza. Por ejemplo, un transceptor viene de fábrica con los modos clásicos tales como SSB, AM y FM. Unos años más tarde, se desarrolla un modo nuevo, tal como el DRM (Digital Radio Mondiale), que se utiliza para transmisiones de onda corta comercial. Lo único que tenemos que hacer con nuestro transceptor para poder recibir el nuevo modo es cambiar el software; el hardware sigue siendo el mismo. Esto constituye una verdadera SDR.

La ventaja principal de las SDR radica en la versatilidad. La misma plataforma de hardware podría ser utilizada para casi cualquier equipo de comunicación, no importa el ancho de banda o el modo de emisión/recepción

Fuente

http://www.ea1uro.com/sdr1/sdr.htm SDR (software defined radios) EQUIPOS DE RADIO DEFINIDOS POR SOFTWARE. Fernando Fernández de Villegas
Pedro E. Colla Ing.Apuntes sobre Radio Definida por Software. Radio Club Córdoba Córdoba-Argentina