Software-Defined Radio

Was ist Software-Defined Radio?

Ein Software-Defined Radio (SDR) ist ein drahtloses Gerät, das in der Regel aus einem konfigurierbaren HF-Front-End mit einem FPGA oder einem programmierbaren System-on-Chip (SoC) zur Ausführung digitaler Funktionen besteht. Handelsübliche SDR-Hardware kann Signale mit verschiedenen Frequenzen übertragen und empfangen, um drahtlose Kommunikationsstandards von FM-Funk bis hin zu 5G, LTE und WLAN zu implementieren. Abbildung 1 zeigt ein typisches SDR-Blockdiagramm und seine Verbindung zu MATLAB®.

Abbildung 1. Blockdiagramm der SDR-Komponenten und Verbindung zu MATLAB.

Funkingenieure können SDR-Hardware als kosteneffiziente Echtzeitplattform für eine Vielzahl von Aufgaben in der Funktechnik verwenden, beispielsweise:

  • Over-the-Air-Tests im Labor und in der Produktion mit Live-HF-Signalen
  • Rapid Prototyping individueller Funkfunktionen
  • Praktisches Aneignen von Konzepten der drahtlosen Kommunikation und Entwicklungskenntnissen

Funktechniker können auch mit verschiedenen Drahtlosstandards wie 5G, LTE, DVB-S2 und anderen arbeiten und dabei SDR- und MATLAB-Konnektivität einsetzen.

Mit der gleichzeitigen Verwendung eines Software-Defined Radio mit MATLAB und Simulink® für Drahtlosentwürfe, Simulationen und Analysen können Ingenieure und Studierende:

Abbildung 2. Mithilfe von HDL- und C Code-Generierung aus Algorithmusmodellen individuelle Entwürfe auf SDR-Hardware bereitstellen, Prototypen erstellen und überprüfen.

Hardware-Unterstützung in MATLAB und Simulink für SDR

MATLAB und Simulink unterstützen gängige SDR-Hardware. Sie können mit SDR-Plattformen kommunizieren, um Radio-in-the-Loop-Tests, Prototyping und praktische Übungen durchzuführen. Die unten aufgeführte Tabelle zeigt unterstützte SDR-Hardware und -Lösungen, die von MathWorks zum Entwurf und zum Prototyping von SDR-Systemen angeboten werden.

Siehe auch: HF-System, LTE-Tutorial, Communications Toolbox, Massive-MIMO, Bluetooth, Beamforming, Wireless Testbench, 5G, DVB-S2, drahtloser Transceiver