Software Defined Radio
Die Idee
Die Idee für einen Kurzwellen SDR Transceiver ist vor einigen Jahren entstanden als die ersten Selbstbauprojekte und kommerziellen Geräte auf den Markt kamen. Ich wollte aber zum Betrieb des Geräts keinen PC oder Laptop verwenden sozusagen Stand Alone. In der Zeitschrift Funkamateur erschien in der Ausgabe Mai 2007 von Detlef Rohde ein Bauvorschlag für einen “Basisband-DSP-Transceivermodul: softwaredefiniertes Radio ohne PC”. Dies war genau das passende als Grundlage für meinen SDR Trx. Für weiter Module wurde auf Bauanleitung im Funkamateur zurück gegriffen. Siehe auch weiter unten.
Das Konzept
Das Kernstück des SDR Transceivers stellt das Basisband-DSP-Transceivermoduls dar. Hier wird im Empfangsfall das ins Basisband heruntergemischte Signal dekodiert und über den Lautsprecherausgang hörbar gemacht. Als DSP (AL3101) und A/D (AL1101) oder D/A Wandler (AL1201) wurden ICs der Firma Wavefront verwendet. Für die Demodulation der Signale LSB und USB für SSB oder CW gibt es umschaltbare EEPROMs in denen die Software für den DSP gespeichert ist. Nach dem Auswählen der gewünschten Demodulationsart wird der DSP zurückgesetzt und lädt die neue Konfiguration. Für SSB wird eine Bandbreit von 300 Hz bis 3000 Hz verwendet. Für CW stehen verschiedene Filter mit Bandbreiten von 400 Hz und unterschiedlichen Mittenfrequenzen und Verstärkungen zur Auswahl.
Für die Mischung ins Basisband wurden zwei AD831 Hochpegel-Mischer verwendet. Der verzerrungsarme Mischer besitzt einen hohen Interceptpunkt dritter Ordnung von +30 dBm und eignet sich daher sehr gut als Eingangsteil für den DSP. Um das Empfangssignal ins Basisband zu mischen ist ein Oszillator notwendig der den entsprechenden Frequenzbereich abdecken kann. Bei einem SDR wird immer ein I und ein Q Signal, welches 90° phasenverschoben ist zum I Signal, benötigt. Diese beiden Signal kann man sehr einfach mit einen DDS (Direct Digital Synthesis) Chip erstellen. Ich verwende den AD9854. Dieser wird mit einem frequenzstabilen 200 MHz Oszillator als Referenz betrieben und erzeugt Frequenzen im Bereich von 0 - 54 MHz für mein Einsatzgebiet. Die 200 MHz Referenz wird von einem Temperatur geregelten Si570 erzeugt.
Im Sendebetrieb erzeugt der DSP die notwendigen I und Q Signal welche mit den AD831 Mischer und AD9854 DDS auf die gewünschte Sendefrequenz gemischt wird. Ein anschließender 5 W Verstärker und Tiefpassfilter verstärken das Signal und filtern unerwünschte Frequenzen heraus.
Für den Empfangsfall werden Bandpassfilter zugeschaltet. Es können bis zu drei Antennen angeschlossen werden.
Weitere Baugruppen
Weitere Unterlagen
Blockschaltbild des SDR Transceiver