Eğitim Amaçlı SDR Tekniklerine Dayalı FPGA Tabanlı Genlik Modüleli Radyo Vericisi Tasarımı ve Uygulaması

Authors : Caner KİREMİTCİ, Bilgehan ERKAL

Pages : 184-189

Doi:10.31590/ejosat.803492

View : 19 | Download : 16

Publication Date : 2020-10-05

Article Type : Research Paper

Abstract :Yazılım tanımlı radyo (Software Defined Radio - SDR) sistemlerinde temel amaç, radyo işaretlerini bir sayısal işaret işleyiciyle tamamen sayısal olarak işlemektir. Bu sistemler üzerinde modülasyon, demodülasyon, işaret üretimi ve hat kodlaması gibi işlemlerin alanda programlanabilir kapı dizileri gibi bir işlemci ile yapılması analog devre temelli donanıma duyulan ihtiyacı büyük ölçüde azaltmaktadır. Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri (Field Programmable Gate Array - FPGA), programlanabilir mantık blokları arası bağlantılardan oluşan ve geniş uygulama alanları olan sayısal tümleşik devrelerdir. Tasarımcının ihtiyacına yönelik mantık işlevlerini gerçekleştirme amacıyla üretilmiştir. Bundan dolayı her mantık bloğunun işlevi kullanıcı tarafından düzenlenebilmektedir. FPGA’in programlanması aşamasında ise genellikle VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) kullanılır. Bu çalışma üzerinde ilk olarak VHDL kodu yazılarak, genlik modüleli (Amplitude Modulation - AM) verici, FPGA kartı (Mimas Spartan 6) üzerinde gerçekleştirilmiştir. Audacity programı ile modülasyonda kullanılacak örnek ses kaydı, ses kartı aracılığı ile FPGA kartına gönderilmiştir. FPGA kartı, ADC (Analog / Digital Converter - LM4550) kartı üzerinden analog sinyali alarak HDSDR (High Definition Software Defined Radio) programı ile verici sinyali alınıp, demodüle edilip, kaydedilmiştir. FPGA kartı, DAC (Digital / Analog Converter - LM4550) kartı aracılığı ile verici sinyalini analog formda üretip, laptopun ses kartı mikrofon girişine göndermiştir. Ve son olarak kaydedilmiş verici sinyali ayrıca matlab koduyla da offline olarak demodüle edilip sonuç harddiske kaydedilmiştir. Elde edilen demodüleli sinyalin baştaki modülasyon sinyaliyle aynı olduğu ve modülasyonun düzgün bir şekilde gerçekleştiği görülmüştür. Sonuç olarak, yazılım tanımlı radyo sistemlerinin (SDR), alanda programlanabilir kapı dizileri (FPGA) üzerinde gerçekleştirilmesine ve eğitimine yönelik güzel bir platform elde edilmiştir.
Keywords : SDR, FPGA, VHDL