สำหรับพวกเราที่มีความสนใจอยู่ใน Radio พบกับซอฟต์แวร์แรกของเราที่กำหนดไว้โดยทั่วไปดูเหมือนว่าเป็นปาฏิหาริย์ ต่อไปนี้เป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่น่าประหลาดใจโดยพื้นฐานแล้วเครื่องผสมความคิดสร้างสรรค์และตัวแปลงแบบอะนาล็อกต่อดิจิตอลหรือแบบดิจิตอลเป็นแบบอะนาล็อกที่สามารถนำเข้าชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและซับซ้อนทั้งหมดของวิทยุมาตรฐานไปยังคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถทำได้ทุกขบวนของสัญญาณโดยใช้ซอฟต์แวร์
เครื่องผสมสี่เหลี่ยมสี่เหลี่ยมจัตุรัส Jugandi (Public Domain)
เมื่อความอยากรู้อยากเห็นของคุณทำให้คุณดีขึ้นและคุณเริ่มที่จะเพียร์เข้ากับการทำงานของวิทยุที่กำหนดซอฟต์แวร์แม้ว่าคุณจะพบสิ่งที่คุณไม่เคยเห็นมาก่อนในวิทยุมาตรฐาน มีเครื่องผสมสองตัวที่ป้อนโดย oscillators ในท้องถิ่นสองตัวในความถี่เดียวกัน แต่ด้วยการเปลี่ยนเฟส 90 องศาและในเครื่องรับผลิตภัณฑ์ผสมที่เกิดขึ้นจะถูกป้อนเข้าสู่สอง ADCs แยกกัน คุณพบตัวอักษร I และ Q ที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางสองเส้นทางเหล่านี้และสงสัยว่าสิ่งที่โลกหมายถึงอะไร
สิ่งที่คุณเพิ่งเห็นคือเครื่องผสมสี่เหลี่ยมจัตุรัส Quadrature หมายถึงสิ่งที่คณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับวงกลมไตรมาสในกรณีนี้การเปลี่ยนแปลงระยะ 90 องศาระหว่างออสซิลเลเตอร์สองเครื่อง การเปลี่ยนแปลงเฟส 90 องศานี้มีคุณสมบัติของการเปิดเผยไม่เพียง แต่ความถี่และข้อมูลแอมพลิจูดในสัญญาณที่คุณจะคุ้นเคยกับเครื่องผสมเดียวในวิทยุมาตรฐาน แต่ยังรวมถึงข้อมูลเฟสภายในนั้นทั้งสอง 90 องศาจากเฟส ฉัน (ในเฟส) และสัญญาณองค์ประกอบ Q (Quadrature) รักษา
ข้อมูล I และ Q เป็นมุมมองด้านข้างของเกลียว Mikael Q Kuisma, ข้อมูล I / Q สำหรับ Dummies
มีคณิตศาสตร์จำนวนมากที่จะย่อยหากคุณต้องการที่จะไปถึงจุดต่ำสุดของวิธีการใช้งานนี้ซึ่งน่าจะดีที่สุดที่จะนำคำอธิบายที่อยากรู้อยากเห็นมากขึ้น เพื่อความเข้าใจที่รวดเร็วแม้ว่าจะเป็นการดีที่สุดที่จะจินตนาการถึงมุมมองแอมพลิจูดคลื่นไซน์ของสัญญาณที่คุณอาจเห็นบนออสซิลโลสโคปเป็นเพียงมุมมองด้านข้าง 2D ของสัญญาณที่เป็นจริงเป็นเกลียว 3D เพราะมันยังมีองค์ประกอบเฟส หากมุมมองด้านข้างนี้เป็นส่วนประกอบของคุณเป็นส่วนประกอบของคุณจากนั้นมุมมอง 2D ที่คล้ายกันของด้านบนของเกลียวจะเป็นองค์ประกอบ Q ของคุณสัญญาณเดียวกัน แต่มีความแตกต่างของเฟส 90 องศา จากสัญญาณ I และ Q เหล่านี้สามารถสร้างสัญญาณเดิมทั้งหมดได้รวมถึงความสัมพันธ์เฟสที่ซับซ้อนแทนที่จะเป็นเพียงแค่มุมมองแอมพลิจูด 2D ที่คุณอาจเห็นบนออสซิลโลสโคป
การผลิตเฟส 90 องศาด้วย Flip-Flops
อย่างมีความสุขนี่ไม่ใช่หนึ่งในสิ่งเหล่านั้นที่มีอยู่ในฐานะที่เป็นทฤษฎีในหนังสือข้อความเท่านั้น หากคุณพร้อมที่จะ จำกัด แบนด์วิดท์ของผู้รับลงในการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์ของคุณมักจะอยู่ในช่วง 50 KHz คุณสามารถใช้อินพุตเสียงด้านซ้ายและในอุดมคติเป็น I และ Q ตามลำดับและเรียกใช้แอปพลิเคชั่น SDR จำนวนมาก Linrad เป็นเพียงตัวอย่างเดียว
เช่นเดียวกับฮาร์ดแวร์เครื่องผสมและตัวกรองการส่งผ่านต่ำที่เกี่ยวข้องอาจตรงไปตรงมามากสำหรับการสร้างตัวอย่างเช่นคุณสามารถลองยกการออกแบบนี้โดยใช้สวิตช์อะนาล็อก CMOS และถึงแม้ว่าคุณอาจจินตนาการว่าการสร้างการเปลี่ยนแปลงระยะ 90 องศาจะนำเสนอปัญหาในความเป็นจริงแล้วก็สามารถทำได้อย่างง่ายดายด้วย Flip-Flops เพิ่มใน oscillator ระดับลอจิกและเป็นไปได้ที่จะทำให้ซอฟต์แวร์ที่กำหนดไว้ด้านหน้าวิทยุเกือบทั้งหมดจากชิปลอจิกทั้งหมดบันทึกสำหรับคู่แอมป์สองตัว มันจะไม่ทำอะไรนอกเหนือจากความถี่ HF (SHORTWAVE) แต่แม้ว่าคุณจะใช้มันเพื่อดูสถานีออกอากาศในพื้นที่ของคุณ แต่ยังสามารถให้ความเข้าใจในการทำความเข้าใจกับฮาร์ดแวร์ SDR
มันมักจะดูเหมือนว่า SDR เป็นกล่องดำวิเศษที่ล้อมรอบอยู่ในก้อนเมฆของการตลาดวู และด้วยข้อยกเว้นของ RTL Chipset RTL เครื่องรับสัญญาณทีวี USB ที่นิยมพวกเขาดูเหมือนจะดึงดูดราคาเพื่อให้ตรงกับ hype แต่ความจริงก็คือจากมุมมองของฮาร์ดแวร์ที่พวกเขาสามารถง่ายอย่างน่าประหลาดใจ ทำไมไม่ทำลายเขียงหั่นขนมและแฮ็คตัวเองด้วยกันเป็นพื้นฐาน!
ภาพส่วนหัว: Bob K [CC0]
