para aquellos de nosotros cuyos intereses se encuentran en la radio, encontrar nuestra primera radio de radio definida por la primera necesidad de haber parecido un milagro. Aquí hay un dispositivo sorprendentemente básico, esencialmente un mezclador creativo y un conjunto de convertidores analógicos a digital o digital a analógico, que pueden importar todas las partes complejas y complicadas a la configuración de una radio estándar a una computadora. , en el que toda la procesión de la señal se puede realizar utilizando el software.
Un mezclador de cuadratura. Jugandi (dominio público).
Cuando su curiosidad lo mejore y comienza a mirar a los trabajos de una radio definida por software, encuentras algo que no habrá visto antes en una radio estándar. Hay dos mezcladores alimentados por dos osciladores locales en la misma frecuencia, pero con un cambio de fase de 90 grados, y en un receptor, los productos del mezclador resultante se introducen en dos ADC separados. Te encuentras con las letras I y Q en relación con estas dos rutas de señal, y se pregunta qué significa todo eso.
Lo que acabas de ver es un mezclador de cuadratura. La cuadratura se refiere a cualquier cosa matemática que involucre un círculo trimestre, en este caso el cambio de fase de 90 grados entre los dos osciladores locales. Este cambio de fase de 90 grados tiene la propiedad de revelar no solo la información de frecuencia como la amplitud en la señal de la que estaría familiarizado desde un solo mezclador en una radio estándar, sino también la información de la fase dentro de ella que los dos 90 grados fuera de fase. I (en fase) y q (cuadratura) preserva las señales de componentes.
I y q datos como vistas laterales de una espiral. MIKAEL Q KUISMA, DATOS I / Q PARA DUMMIES.
Existe una cantidad significativa de matemáticas que deben digerirse si desea llegar a la parte inferior de cómo funciona esto, por lo que probablemente sea mejor dirigir la curiosidad a una explicación mucho más larga. Para una comprensión rápida, aunque es mejor imaginar la vista de amplitud de onda sinusoidal de una señal que podría ver en un osciloscopio como simplemente una vista lateral 2D de una señal que, de hecho, una espiral 3D porque también tiene un componente de fase. Si esta vista lateral de una espiral fuera su componente I, entonces una vista 2D similar de la parte superior de la espiral sería su componente Q, la misma señal, pero con una diferencia de fase de 90 grados. De estas dos señales I y Q se pueden reconstruir toda la señal original, incluidas sus relaciones de fase complejas, en lugar de simplemente la vista de amplitud 2D que podría ver en un osciloscopio.
Produciendo un cambio de fase de 90 grados con flip-flops.
Felizmente, esta no es una de esas cosas que existe solo como una pieza de teoría en un libro de texto, puede crear fácilmente un extremo frontal del receptor de SDR básico basado en el diagrama de mezclador de cuadratura anteriormente en su banco. Si está preparado para restringir el ancho de banda del receptor a la de la tarjeta de audio de su computadora, a menudo en la gama de 50 kHz, puede usar las entradas de audio izquierdas e ideales como I y Q respectivamente, y ejecutar una de las lotes de aplicaciones de SDR. Linrad es solo un ejemplo.
En cuanto al hardware, los mezcladores y el filtro de paso bajo asociado pueden ser muy sencillos para construir, por ejemplo, podría intentar levantar este diseño utilizando un interruptor analógico CMOS. Y aunque podría imaginar que la creación del cambio de fase de 90 grados presentaría un problema, de hecho que también se puede hacer fácilmente con un par de flip-flops. Agregue en un oscilador de nivel lógico y es posible realizar un delantero de radio definido por software casi completamente de chips lógicos, ahorre para un par de amplificadores de op-amperios. No hará mucho más allá de las frecuencias de HF (ShortWave), pero incluso si solo lo usa para ver sus estaciones de transmisión de AM local, aún puede brindarle una comprensión práctica de los hardware de SDR.
A menudo parece que los SDR son cajas negras mágicas rodeadas en una nube de marketing woo. Y con la excepción de los populares receptores de televisión USB de Chipset RTL, parecen atraer un precio para que coincida con el bombo. Pero la realidad es que desde la perspectiva del hardware puede ser sorprendentemente simples. ¿Por qué no romper un tablero y un pirateado juntos?
Imagen del encabezado: BOB K [CC0].