Software-Defined Radio란?
Software-Defined Radio(SDR)는 디지털 기능 수행을 위해 일반적으로 구성 가능한 RF 프론트엔드와 FPGA 또는 프로그램 가능 SoC(단일 칩 시스템)로 구성되는 무선 기기입니다. 시중에서 판매 중인 SDR 하드웨어는 다양한 주파수의 신호를 송수신하여 FM 라디오부터 5G, LTE, WLAN까지 아우르는 여러 무선통신 표준을 구현할 수 있습니다.
SDR 컴포넌트와 함께 MATLAB과의 연결을 보여주는 블록 다이어그램.
엔지니어와 학생들은 Software-Defined Radio와 MATLAB 및 Simulink®를 함께 무선 설계, 시뮬레이션, 분석에 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- 표준 기반 신호 및 사용자 지정 생성 신호 송수신
- 간섭과 기타 실제 조건이 존재하는 상태에서 설계 테스트 수행
- 실시간 신호 분석 및 측정 수행
- 알고리즘 모델에서 HDL 및 C 코드 생성을 통해 Zynq® 무선통신 제품에 사용자 지정 설계 배포, 프로토타이핑 및 검증
- Simulink 모델로부터 HDL 코드 생성 및 지원 USRP™ 무선통신 제품에 배포
- Radio-in-the-Loop 테스트로 구현 검증
- 신호 송신 및 수집을 통해 광대역 무선 통신 시스템 테스트 및 스펙트럼 모니터링 수행
- 광대역 신호를 수집하고 해당 신호를 사용하여 무선 응용 사례를 위한 딥러닝 모델 훈련
알고리즘 모델에서 HDL 및 C 코드 생성을 통해 SDR 하드웨어에 사용자 지정 설계를 배포하고 프로토타이핑하며 검증할 수 있습니다.
MATLAB 및 Simulink의 SDR 하드웨어 지원
MATLAB 및 Simulink를 사용하여 널리 사용되는 여러 SDR 플랫폼과의 통신을 통해 Radio-in-the-Loop 테스트, 프로토타이핑 및 실습 학습을 수행할 수 있습니다.
USRP N3xx, X3xx 및 X4xx 무선통신 제품
Wireless Testbench를 사용하여 USRP FPGA 타겟팅, 고속 데이터 전송/수집, 지능형 신호 탐지를 통해 광대역 무선 시스템을 테스트할 수 있습니다.
SoC Blockset (for AMD)을 사용하면 AMD Adaptive SoC 및 FPGA에 대한 하드웨어/소프트웨어 애플리케이션을 모델링하고 시뮬레이션하며 분석하고 타겟팅할 수 있습니다.
예제 및 방법
무선 테스트
프로토타이핑
실습 학습
Software-Defined Radio (SDR) FAQ
Software-Defined Radio (SDR)은 일반적으로 FPGA 또는 프로그래머블 시스템 온 칩 (SoC)을 포함한 구성 가능한 RF 프런트 엔드를 통해 디지털 기능을 수행하는 무선 장치입니다. 상용 SDR 하드웨어는 서로 다른 주파수에서 신호를 송수신하여 FM 라디오부터 5G, LTE, WLAN에 이르는 무선 표준을 구현할 수 있습니다.
기존의 고정 하드웨어 구성 요소를 가진 라디오와 달리, Software-Defined Radio (SDR)는 FPGA 또는 프로그래머블 SoC를 포함한 구성 가능한 RF 프런트 엔드를 사용하여 소프트웨어로 디지털 기능을 수행하므로 하드웨어 변경 없이 다양한 무선 표준에 맞게 유연하게 재구성할 수 있습니다.
무선 엔지니어는 SDR 하드웨어를 무선 환경에서의 실험실 및 현장 테스트(실시간 RF 신호 사용), 맞춤형 무선 기능의 빠른 프로토타이핑, 무선 통신 개념 및 설계 기술의 실습 학습 등 비용 효율적인 실시간 플랫폼으로 사용할 수 있습니다.
예. SDR 하드웨어는 Ethernet, USB 또는 PCIe를 통해 MATLAB 및 Simulink에 연결되며, 이를 통해 신호 송수신, 설계 테스트, 실시간 신호 분석 수행, 맞춤 설계 배포 및 radio-in-the-loop 테스트로 구현 검증이 가능합니다.
SDR 하드웨어는 서로 다른 주파수에서 신호를 송수신하여 5G, LTE, WLAN, DVB-S2, GPS, ADS-B, Bluetooth, ZigBee, FM 라디오 등 다양한 무선 표준을 구현할 수 있습니다.
MATLAB과 Simulink는 Analog Devices ADALM-PLUTO, RTL-SDR, USRP B2xx/N2xx/N3xx/X3xx/X4xx/E310 라디오, 그리고 AMD(Xilinx) SoC 및 FPGA 장치 등 여러 인기 있는 SDR 플랫폼을 지원합니다.
예. SDR은 넓은 대역의 신호를 캡처하여 무선 응용을 위한 딥러닝 모델 학습에 사용할 수 있습니다.
radio-in-the-loop 테스트는 알고리즘 모델에서 생성된 HDL 및 C 코드를 SDR 하드웨어에 배포하고 실제 RF 신호로 테스트함으로써 엔지니어가 맞춤 설계 구현을 검증할 수 있게 합니다.
참조: 통신, 무선 통신, RF 시스템, LTE 튜토리얼, Communications Toolbox, 대규모 MIMO, Bluetooth Toolbox, 빔포밍, Wireless Testbench, 5G, DVB-S2, 무선 트랜시버
