Software-Defined Radio(SDR)란?

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 무선 통신부터 5G, LTE, WLAN까지 아우르는 여러 무선 표준을 구현할 수 있습니다. 그림 1은 일반적인 SDR 블록 다이어그램과 함께 MATLAB^®과의 연결을 보여줍니다.

무선 엔지니어는 Software-Defined Radio(SDR) 하드웨어를 다음과 같은 다양한 무선 엔지니어링 작업을 수행할 비용 효율적인 실시간 플랫폼으로 사용할 수 있습니다.

• 실시간 RF 신호를 사용한 무선 실험실 및 현장 테스트
• 사용자 지정 무선 통신 기능의 신속 프로토타이핑
• 무선 통신 개념 및 설계 기술의 실습 학습

또한 무선 엔지니어는 SDR과 MATLAB 간의 연결을 활용하여 5G, LTE, DVB-S2 등의 다양한 무선 표준으로 작업을 수행할 수도 있습니다.

엔지니어와 학생들은 Software-Defined Radio(SDR)와 MATLAB 및 Simulink^®를 함께 무선 설계, 시뮬레이션, 분석에 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

• SDR을 사용한 무선 트랜시버 하드웨어 구현에 대해 학습
• 사전 구성된 무선 통신 기능으로 SDR 하드웨어 설정
• 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 모델로부터 HDL 및 C 코드를 생성하여 SDR 하드웨어에서 사용자 지정 설계 배포, 프로토타이핑 및 검증 수행 (그림 2 참조)
• Radio-in-the-Loop 테스트로 구현 검증
• 최대 250Msps의 샘플 레이트로 신호를 전송 및 수집하여 광대역 무선 시스템을 테스트하고 스펙트럼 모니터링 수행
• 광대역 신호를 수집하고 해당 신호를 사용하여 무선 응용 사례를 위한 딥러닝 모델 훈련
• 실질적 무선 시스템 프로토타이핑, 검증 및 테스트

MATLAB 및 Simulink의 SDR 하드웨어 지원

널리 쓰이는 SDR 하드웨어에 대한 MATLAB 및 Simulink의 지원을 통해 SDR 플랫폼과 통신하여 Radio-in-the-Loop 테스트, 프로토타이핑, 실습 학습을 수행할 수 있습니다. 아래의 표에서 Software-Defined Radio(SDR) 시스템의 설계와 프로토타이핑을 위해 MathWorks에서 지원하는 SDR 하드웨어 및 솔루션을 볼 수 있습니다.