شبیه ساز رادیونرم افزار (SDR Simulator) ,

سه شنبه یکم فروردین ۹۶
(0)
(0)
شبیه ساز رادیونرم افزار (SDR Simulator)
این شبیه ساز،  یک فایل اجرایی است که بر روی سیستم عامل ویندوز قابل نصب است. محیط گرافیکی آن بشکلی است که درک صحیحی از عملکرد سیستم از ورودی آنتن تا بخش بیس باند دیجیتال به کاربر می دهد.  این شبیه ساز قادر است پارامترهای اصلی سه بخش اساسی یک سیستم مخابراتی مبتنی بر تکنولوژِی  رادیونرم افزار را (که شامل بخش RF، بخش مبدل آنالوگ-دیجیتال و بخش پردازش که در FPGA است) را از کاربر دریافت کند. در نهایت، شبیه ساز می تواند سیگنال به نویز نهایی در خروجی سیستم و همچنین حساسیت سیستم (حداقل توانی که در آن سیستم بطور مطلوبی کار می کند) را استخراج کند.

امروزه تقریبا تمامی وسایل مخابراتی اطراف ما، اعم از تجاری و صنعتی، هر یک بنحوی از تکنولوژی رادیو نرم افزاری (SDR) استفاده می نمایند. این سیستم ها از نظر سخت افزاری شامل سه بخش می­باشند: ((بخش ((RF، ((بخش باندپایه و پردازش)) و ((بخش لایه مشترک بین RF و پردازش)).
در  کشور ما افراد زیادی هستند که مباحث RF را به خوبی مسلط هستند. همچنین پژوهشگران توانای بسیاری نیز در زمینه پردازش سیگنال وجود دارند. اما متاسفانه در زمینه ملاحظات مشترک در اتصال دو بخش RF و پردازش سیگنال به یکدیگر که دارای نکته­ها و ظرافت­های بسیار زیادی است، متخصصین کمتری در کشور وجود دارند. متاسفانه در این بخش، ضعف شدیدی وجود دارد و در حال حاضر بسیاری از پروژه های شرکت­های الکترونیکی و مخابراتی از این بابت دچار مشکل هستند. متاسفانه طی سال های اخیر در کشور دیده شده است که شرکت های مخابراتی در مبحث ((ملاحظات مشترک بخش RF و پردازش سیگنال)) ضررهای مالی زیادی متحمل شده اند. این مسئله عمدتا بدلیل کمبود کتب و مقالات فنی معتبر در این بخش است. بطوریکه نگارنده به جرئت می­تواند ادعا کند که تعداد کتب فنی معتبر در این بخش در جهان کمتر از تعداد انگشتان دست است. در حالیکه در سایر بخش ها (بخش RF و بخش پردازش) کتب و مقالات فنی بسیار زیاد، کامل و مبسوطی در این زمینه وجود دارد. یکی از مشکلات دیگر این عرصه، در دسترس نبودن نرم­افزارهای شبیه ­ساز است. شبیه ­سازهای بسیار اندکی هم که در این زمینه وجود دارد، با قیمت بسیار بالایی ارائه می­شود، این مسئله، انگیزه اصلی ساخت شبیه ­ساز رادیونرم­افزار می­باشد.  شکل زیر نمای کلی شبیه ساز را نشان می دهد:





هدف اصلی، بدست آوردن SNR و sensitivity در قسمت آنالوگ و دیجیتال می­باشد. همانطور که می­دانیم، SNR در بخش آنالوگ به عواملی مانند پهنای باند، عدد نویز، توان سیگنال ورودی و ... بستگی دارد. همچنین SNR بخش دیجیتال نیز به عواملی مانند سیگنال به نویز ADC،  توان اشباع ADC، میزان جیتر کلاک  و ... بستگی دارد. در پایان، SNR نهایی که در داخل FPGA تحویل الگوریتم می­شود، ترکیبی از تمامی پارامترهای گفته شده می­باشد. این نرم­افزار، SNR نهایی را به کاربر گزارش می­دهد. درحقیقت، این SNR نهایی است که سرنوشت یک پروژه عملی را مشخص می­کند. در بسیاری از پروژه­ها، دیده شده که مثلا SNR خروجی بخش RF بسیار مناسب بوده اما SNR نهایی تحویلی به الگوریتم، افت چشم­گیری داشته است. این نرم­افزار این قدرت را دارد که در محاسبه SNR، تمامی پارامترهای گفته شده را دخیل سازد و نتیجه نهایی را تحویل دهد. نگارنده بارها این تست را بصورت عملی انجام داده است ونتیجه اندازه­گیری­های عملی با نتایج شبیه­سازی تقریبا با اختلاف بسیاراندکی برابر بوده اند. 
یکی از قابلیت­های این نرم­افزار، امکان رسم منحنی SNR نسبت به پارامترهای مختلف است. بخوبی می­توان منحنی SNR نسبت به گین RF به IF، تعداد بیتهای ADC، جیتر کلاک، ENOB، فرکانس IF و ... را رسم نمود. این موارد برای مدیران پروژه ابزار بسیار کارآمدی در انجام مناسب طراحی سیستمی یک پروژه (در سطح کلان و با دید بلوک دیاگرامی) خواهند بود.پارامترهای کلی شبیه ساز در شکل زیر ارائه شده است.






 این نرم افزار می تواند منحنی های زیر را رسم کند:
§         رسم منحنی (( سیگنال به نویز و حساسیت نهایی)) نسبت به ((گین)).
§         رسم منحنی (( سیگنال به نویز و حساسیت نهایی)) نسبت به ((عدد نویز)).
§         رسم منحنی (( سیگنال به نویز و حساسیت نهایی)) نسبت به ((جیتر کلاک ADC)).
§         رسم منحنی (( سیگنال به نویز و حساسیت نهایی)) نسبت به ((تعداد بیتهای موثر )).
§         رسم منحنی (( سیگنال به نویز و حساسیت نهایی)) نسبت به ((پارامترهای DDC (مشخصات فیلتر دیجیتال، نرخ decimation و ...) )).
 
§         امکان مقایسه سیگنال به نویز و حساسیت در خروجی RF با خروجی مبدل آنالوگ-دیجیتال.
§         امکان مقایسه سیگنال به نویز و حساسیت در خروجی RF با خروجی FPGA.
 
این نرم افزار جهت شبیه سازی کامل سیستم، پارامترهای زیر را از کاربر دریافت می کند:
 
  • پارامترهای بخش RF:
 
  • عدد نویز.
  • گین RF.
  • توان سیگنال در ورودی بخش RF (ورودی آنتن).
  • فرکانس میانی (فرکانس IF).
  • پهنای باند.
  • اثر غیرخطی 
 
 
  • پارامترهای بخش مبدل آنالوگ - دیجیتال:
  • تعداد بیت های فیزیکی.
  • تعداد بیتهای موثر(ENOB).
  • SFDR ذاتی مبدل آنالوگ-دیجیتال.
  • جیتر کلاک.
  • توان اشباع ماژول مبدل آنالوگ-دیجیتال.
  • امکان شبیه سازی حالت­های نمونه برداری باند پایه، نمونه برداری باند پایین و نمونه برداری میانگذر.
 
  • پارامترهای بخش دیجیتال (FPGA):
 
  • حداقل سیگنال به نویز الگوریتم پردازشی.
  • امکان انتخاب پهنای باند فیلتر دیجیتال.
  • امکان انتخاب نرخ کاهش نمونه ها (decimation).
  • امکان تایین پارامترهای CIC Filter داخل FPGA.
  • بدست آوردن سیگنال به نویز نهایی سیستم.
  • بدست آوردن حساسیت نهایی سیستم.
 
 
  •  سایر مشخصات نرم افزار:
 
  • دارای واسط کاربری گرافیکی با کاربری مناسب
  • امکان ذخیره نتایج شبیه­سازی.
  • امکان رویت حوزه زمان و فرکانس سیگنال ها.
گالری تصاویر محصول
تصاویر
بیشتر
نظرات کاربران
*نام و نام خانوادگی
* پست الکترونیک
* متن پیام

بستن
*نام و نام خانوادگی
* پست الکترونیک
* متن پیام

2 نظر
طراحی شده توسط شرکت طراحی سایت و سایت ساز آنلاین یوتاب - فروشگاه ساز اینترنتیطراحی شده توسط شرکت طراحی سایت و سایت ساز آنلاین یوتاب - فروشگاه ساز اینترنتی