Nếu I và Q của phần mềm được xác định đài phát thanh là Nemesis của bạn, hãy đọc trên

cho những người trong chúng ta có lợi ích nằm trong radio, gặp phải phần mềm đầu tiên của chúng tôi xác định đài phát thanh cần thiết có vẻ như một phép lạ. Dưới đây là một thiết bị cơ bản đáng ngạc nhiên, về cơ bản là một bộ trộn sáng tạo và một bộ các bộ chuyển đổi tương tự hoặc kỹ thuật số sang kỹ thuật số hoặc kỹ thuật số, có thể nhập tất cả các phần phức tạp và khó khăn để thiết lập của radio tiêu chuẩn cho máy tính , trong đó tất cả các đám rước tín hiệu có thể được thực hiện bằng phần mềm.

Một máy trộn cầu phương. Jugandi (Tên miền công cộng).
Khi sự tò mò của bạn trở nên tốt hơn của bạn và bạn bắt đầu tham gia vào các hoạt động của một chiếc radio được xác định phần mềm, bạn gặp phải thứ gì đó bạn sẽ không thấy trước đây trong một đài phát thanh tiêu chuẩn. Có hai máy trộn được cho ăn bởi hai bộ dao động cục bộ trên cùng tần số nhưng với dịch pha 90 độ, và trong bộ thu, các sản phẩm trộn kết quả được đưa vào hai ADC riêng biệt. Bạn gặp các chữ cái I và Q liên quan đến hai đường dẫn tín hiệu này và tự hỏi những gì trên trái đất có nghĩa là gì.

Những gì bạn vừa thấy là một máy trộn cầu phương. Bordrature đề cập đến bất cứ điều gì toán học liên quan đến một vòng tròn một phần tư, trong trường hợp này là sự thay đổi pha 90 độ giữa hai bộ dao động cục bộ. Sự thay đổi pha 90 độ này có thuộc tính tiết lộ không chỉ tần số và thông tin biên độ trong tín hiệu mà bạn sẽ quen thuộc với một bộ trộn duy nhất trong một đài phát thanh tiêu chuẩn, mà còn là thông tin pha trong đó là hai mức 90 độ ngoài pha I (trong giai đoạn) và Q (cách định hình) tín hiệu thành phần bảo tồn.

Dữ liệu I và Q như quan điểm bên của một vòng xoắn ốc. Mikael Q Kuisma, dữ liệu I / Q cho người giả.
Có một lượng toán học đáng kể sẽ được tiêu hóa nếu bạn muốn hoàn toàn đi đến tận cùng của cách thức hoạt động này, trong đó có lẽ tốt nhất để chỉ đạo sự tò mò với một lời giải thích dài hơn rất nhiều. Để hiểu nhanh mặc dù tốt nhất là hãy tưởng tượng chế độ xem biên độ sóng hình sin của tín hiệu mà bạn có thể nhìn thấy trên máy hiện sóng chỉ là một chế độ xem bên 2D của một tín hiệu trên thực tế là một vòng xoắn ốc 3D vì nó cũng có một thành phần pha. Nếu chế độ xem bên này của một vòng xoắn ốc là thành phần I i của bạn thì một khung nhìn 2D tương tự của đỉnh xoắn ốc sẽ là thành phần Q của bạn, cùng một tín hiệu nhưng với sự khác biệt pha 90 độ. Từ hai tín hiệu I và Q này có thể được xây dựng lại toàn bộ tín hiệu gốc bao gồm các mối quan hệ pha phức tạp của nó, thay vì chỉ đơn giản là chế độ xem biên độ 2D mà bạn có thể thấy trên máy hiện sóng.

Sản xuất một pha pha pha 90 độ với dép xỏ ngón.
Hạnh phúc, đây không phải là một trong những thứ này chỉ tồn tại như một mẩu lý thuyết trong một cuốn sách văn bản, bạn có thể dễ dàng xây dựng một đầu phía trước máy thu SDR cơ bản dựa trên sơ đồ máy trộn hình cầu phương trên băng ghế của bạn. Nếu bạn đã chuẩn bị để hạn chế băng thông của người nhận với thẻ âm thanh của máy tính, thường nằm trong phạm vi 50 kHz, bạn có thể sử dụng các đầu vào âm thanh bên trái và lý tưởng như I và Q và chạy một trong nhiều ứng dụng SDR. Linrad chỉ là một ví dụ.

Đối với phần cứng, bộ trộn và bộ lọc thông thấp liên quan có thể rất đơn giản để xây dựng, ví dụ, bạn có thể thử nâng thiết kế này bằng cách sử dụng một công tắc tương tự CMOS. Và mặc dù bạn có thể tưởng tượng rằng việc tạo ra sự thay đổi pha 90 độ sẽ trình bày một vấn đề, trên thực tế là quá có thể được thực hiện dễ dàng với một cặp dép xỏ ngón. Thêm vào một bộ dao động mức logic và sau đó có thể tạo ra một phần mềm được xác định ở phía trước radio gần hoàn toàn từ chip logic, hãy lưu cho một vài op-amps. Nó sẽ không làm gì vượt quá tần số HF (ShortWave), nhưng ngay cả khi bạn chỉ sử dụng nó để xem các trạm phát sóng địa phương của bạn, nó vẫn có thể giúp bạn hiểu về phần cứng SDR.

Dường như SDR là SDR là những hộp đen huyền diệu được bao quanh trong một đám mây tiếp thị Woo. Và ngoại trừ các máy thu TV Chipset RTL phổ biến mà họ dường như thu hút một mức giá phù hợp với sự cường điệu. Nhưng thực tế là từ quan điểm phần cứng, họ có thể đơn giản đáng ngạc nhiên. Tại sao không thoát ra một chiếc bánh mì và hack mình với nhau một cơ bản!

Hình ảnh tiêu đề: Bob K [CC0].