УДК 621.39.83 М. О. Бікчентаєв, асистент, аспірант Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» ОБРОБКА СИГНАЛІВ З ВИКОРИСТАННЯМ ПРОГРАМНО- КЕРОВАНОГО РАДІО ТА ПЛАТФОРМИ GNU RADIO Програмно-кероване радіо (SDR, англ. software-defined radio), — це технологія зв’язку, яка замість апаратних компонентів використовує програми для обробки радіосигналів. Такий підхід забезпечує гнучкість, адаптивність і можливість оновлення без необхідності фізичних змін у апаратному забезпеченні [1]. Прикладом програмно-керованого радіо є Pluto SDR (ADALM- PLUTO) — компактний USB-живлений трансивер на базі SoC Xilinx Zynq- 7010 із радіочастотним чипом ADI AD9363 (1 Rx / 1 Tx, дуплекс).
Пристрій охоплює діапазон 325–3800 МГц із робочою смугою до 20 МГц, підтримує 12-бітне перетворення із частотою дискретизації до 61,44 MSPS. Забезпечує два інтерфейси зв’язку: USB 2.0 OTG — живлення та передавання даних; Ethernet-over-USB — доступ по IP-адресі 192.168.2.1 (бібліотека libiio). Відкрита прошивка Pluto SDR дозволяє проводити різноманітні експерименти з приймання й передавання радіосигналів [2]. Взаємодіяти з Pluto SDR можна через платформи цифрової обробки сигналів на кшталт GNU Radio.
GNU Radio — це модульна відкрита бібліотека цифрової обробки сигналів та графічний інструментарій GNU Radio Companion (GRC), у якому радіосистеми описуються як flowgraph зі зв’язних DSP-блоків [3]. Для виконання своїх функцій GNU Radio використовує мову програмування Python. Зокрема проекти виконані у GRC завжди складаються з 2 файлів: .py та .grc . Також, GRC підтримує створення користувацьких блоків на мові Python. Для демонстрації роботи GNU Radio та Pluto SDR було створено програму, що «перетворює» Pluto SDR у FM радіо. На рисунку 1 можна побачити схему цієї програми складену у GNU Radio Companion.
На цій схемі допоміжні блоки QT GUI Range використовуються для відображення слайдерів для змінних squelch та volume , а QT GUI Chooser дозволяє перемикатись між трьома FM-станціями [4]. Flowgraph починається з блоку PlutoSDR Source , який повертає I/Q семпли отримані з ефіру. Далі блок Rational Resampler із коефіцієнтом 1/5 зменшує пропускну здатність до 384 кГц, знижуючи навантаження на ЦОС. Блок Simple Squelch придушує шуми, після чого FM Demod демодулює сигнал для того щоб отримати 48-кГц аудіопотік. Multiply Const масштабує амплітуду ~ 21 ~