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May 18, 2013

無線もソフトウエアで

ソフトウエア無線
一つのハードで多様な通信方式に対応

ソフトウエア無線が提案されたのは1991年のこと(『日経エレクトロニクス』2008年6月16日号、pp.67-72に関連記事)。アンテナで受けた電波をデジタル信号に変換して、マイクロプロセサ(あるいはデジタル信号処理プロセサ)に取り込んで処理する(下図の(a))。特定の周波数や変復調方式に特化した受動部品や半導体をなくし、原理的にはあらゆる受信信号をソフトウエアで音声信号や動画データなどに復調できる。

 もっとも、周波数が数百MHz~数十GHzのRF(無線周波)信号をデジタル信号に変換すると消費電力が大きくなってしまうため、現在の製品は、いったん低い周波数に変換してからデジタル化する手法を採用している(下図の(c))。RF信号を低周波数信号に変換する部分には受動部品や半導体が必要となるが、ここをソフトウエア制御の可変RF回路とする。あるいは、ソフトウエア制御で変更する無線方式を特定周波数帯域(バンド)向けに限定することで、可変RF回路を使わずにすませる手法もある。

(中略)

両社の製品は、RF信号を低い周波数に変換してからA-D変換する手法を採用している。Maximの製品では、VHF-III (168M~240MHz)、Lバンド(1452M~1492MHz)、FM (76M~108MHz)の3帯域のRF信号を一つの周波数変換回路(ミキサ、局所発振器、フィルタ)で2MHzのIF(中間周波)信号に落とす。大きく異なるRF信号を一つの回路で同じ周波数のIF信号に変換するためには、少なくとも局所発振器の周波数とフィルタの遮断周波数をプログラマブルにしている可能性がある。同社自身は詳細を明かしていない。2MHzのIF信号をA-D変換して汎用的なデータ形式であるI2Sのシリアル・データとして出力する。以降は、汎用のマイクロプロセサまたはDSPによるソフトウエア処理で復調し、復号化する。

Softwarerf


ソフトウエア化すればハード部品が減数できるのですからいいとこだけですね。しかし、扱うのはRF信号ですから限界があるでしょう。元記事は2008年だそうですから今はかなり進んでいるでしょうね。ソフトはノウハウの部分が多分にあるからなかなか外からはわからないでしょうな。DSPとしてパッケージ化すれば汎用になります。もうなってるのかなあ。

無線乙女としても興味深いです。

前職では、まだここまで導入していなかったのですが。人気blogランキング・自然科学にぷちっとな。【押す】≪コメントは応接室にお願いします。≫

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