Software Defined Radio Entwicklungen

Einer der ersten praxistauglichen SDR-Transceiver in der Geschichte des Amateurfunks, der SDR-1000, hebt sich dadurch hervor, dass seine Entwicklung praktisch als auch theoretisch (!) außerordentlich detailliert erläutert wurde (1).

Streng genommen handelt es sich hierbei noch nicht um ein Software Defined Radio, sondern um einen Direct Conversion Transceiver mit Spiegelfrequenzunterdrückung ("I wanted a 40-meter receiver with the clarity and signal-to-noise ratio of a CD player."(2), dessen IQ-Mischer (Quadratur Sampling Detector, Taylor-Detector) noch aus diskreten Bauelementen bestand. Das Konzept war theoretisch wie praktisch schon 1993 durch Rick Campbell, KK7B, entwickelt und setzte entweder eine spezielle analoge Hardware zur Phasendrehung, oder einen Signalprozessor für die Signalverarbeitung nach dem Mischer voraus. Ein Modell mit Signalprozessor stellte Rob Frohne, KL7NA, in der QST, Apr. 1998 , vor. (3)

Erst die Entwicklung schneller Mikroprozessoren und von Betriebssystemen mit grafischer Oberfläche (GUI) erlaubte es Anfang der Zweitausender Jahre, die Signalverarbeitung des IQ-Datenstroms hinter dem IQ-Mischer auf einer PC-Soundkarte vorzunehmen und die Ergebnisse auf einer grafischen Oberfläche darzustellen. "Since virtually all cards todayprovide 16-bit stereo at 44-kHz sampling rates, we have exactly what we need capture and process the signals in software." (Gerald Youngblood, 3) Darüber hinaus wurden geeignete Signalprocessing-Bibliotheken für die Soundkarten entwickelt (Intel Signal Processing Library (4)), die von da ab praktisch jedermann zur Verfügung standen. Diese technologischen Veränderungen erlaubten es nun, neben der SDR-1000 Hardware zukunftsweisend noch ein passendes grafisches Interface zu entwickeln (Power-SDR) und damit die gesamte Transceiver-Technologie auf ein bis dahin ungeahntes Niveau zu heben (Panoramadarstellung, Wasserfalldiagramm, etc.). Darüber hinaus erlaubte das nun die Bedienung des SDR-Transceivers über die grafische Benutzeroberfläche des PC. Mit anderen Worten, das Konzept von Rick Campbell wurde unter den veränderten technologischen Bedingungen in gewisser Weise neu erfunden und in diese integriert. Auf dieser Basis beruhten dann auch die Entwicklungen der Geräte Flex-1500, Flex-3000 und Flex-5000 und alle Open Source Entwicklungen, die PowerSDR verwenden, profitieren heute noch davon.

Die weitere technologische Entwicklung brachte schnelle Analog/Digitalwandler sowie IC's mit schnellen programmierbaren Logikbausteinen die es nun erlaubten, den Digitalisierungsprozess vom Mischerausgang direkt bis vor die Antenne zu verschieben. Ein echter SDR - Transceiver war nun möglich geworden. Bezieht man die neue Entwicklung der Netzwerkfähigkeit von Hardware noch mit ein, so wurde es notwendig, das SDR-Konzept zum dritten Mal neu zu erfinden. Das vielleicht beste Resultat dieser Entwicklung sind die Flexradio SDR's der Serie 6000, die als Webserver konzipiert sind und Remotebetrieb via Internet ermöglichen. Dazu wurde mit SmartSDR eine entsprechende Client-Software geschrieben, welche die Verbindung zum Server via TCP/IP bzw. UDP übers LAN hält. Es wird hier nicht das IQ-Signal des Transceivers an den Client gesendet, was eine hohe LAN-Bandbreite erfordern würde (FAT-Client), sondern das bereits intern verarbeitete, als Video-/Audio-Signal, was die benötigte Bandbreite auf ein brauchbares Maß senkt (Thin-Client). Die Konnektivität von SmartSDR zum Flex-6000 Server via Internet ermöglicht das Softwaremodul SmartLink.

Inzwischen geht die Entwicklung mit SmartSDR 3.0 so weit, dass man von zwei verschiedenen SmartSDR-Clients auf einen Flex-6000 gleichzeitig zugreifen kann: "2 Operators, 1 Radio" - multiFLEX.

  1. Gerald Youngblood, AC5OG, A Software-Defined Radio for the Masses, Part 1, QEX Jul/Aug 2002, Part 2,  QEX Sep/Oct 2002, Part3, QEX Nov/Dec 2002, Part 4, QEX Mar/Apr 2003
  2. Rick Campbell, KK7B, High-Performance Single Signal Direct-Conversion Receiver, QST, Jan 1993
  3. Rob Frohne, KL7NA , A High-Performance, Single-Signal, Direct-Conversion Receiver with DSP FilteringQST, Apr. 1998, S. 40 ff.
  4. Gerald Youngblood, AC5OG, A Software-Defined Radio for the Masses, Part 2,  QEX Sep/Oct 2002, p.10
  5. Gerald Youngblood, AC5OG, A Software-Defined Radio for the Masses, Part3, QEX Nov/Dec 2002, p.29

 

 

 


 

German Amateur Radio Club
AVSK / DARC F34
Region Schwalm Knüll

 

OV -Rundschreiben
5/2019

 

'Fool on the hill?"

Dk3ZL berichtet über seine Reise nach Namibia und Südafrika. Einen ausführlichen Bericht findet man hier.


 


 

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Geschichte der FM-Relais in DL.


 

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