Software defined radio SDR 을 이용한 DSB-SC 구현

소개글

Software Defined Radio (SDR) 기술은 첨단 디지털 신호처리 기술과 고성능 디지털 신호처리 소자를 기반으로 하드웨어 수정 없이 모듈화된 소프트웨어 변경만으로 단일의 송수신 시스템을 통해 다수의 무선 통신 규격을 통합․수용하기 위한 무선 접속 기반 기술이다. SDR 기술은 크게 소프트웨어에 의하여 재구성이 가능한 하드웨어와 이 하드웨어를 특정 규격 내지 특정 목적의 통신 송수신 시스템으로 바꾸어 주는 소프트웨어 모듈들로 구성된다. 따라서 SDR은 단일 송신 및 수신 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어 모듈만을 변경함으로써 다양한 무선 규격을 하나의 시스템으로 제공할 수 있다.
SDR 기술은 다음과 같은 여러 측면에서 그 필요성을 찾을 수 있다. 먼저, 무선통신 운용업체 및 서비스 제공 업체에서는 사용자에게 통합 서비스를 제공하고, 단말기의 업그레이드와 새로운 서비스의 추가가 용이하며, 특별한 하드웨어 수정 없이 다중모드 전환 문제의 해결이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 사용자의 측면에서는 무제한적 로밍이 가능하며, 장래 무선통신 규격 선정에 따른 단말기와 기지국의 특별한 하드웨어 업그레이드가 불필요하게 된다. 한편, 시스템 제조업체는 하드웨어 플랫폼의 간소화 및 이종 규격간의 통합형 단말 플랫폼의 판매, follow-up 소프트웨어의 판매가 가능하며, 사용자에게 추가적인 기능을 매우 손쉽게 제공할 수 있다.
본 논문에서는 다양한 통신 변복조 중 DSB-SC 를 선택하여 SDR 의 전반적인 이해와 구현을 해보도록 한다. 본격적인 프로젝트에 앞서 간단한 필터를 설계해보며 이해를 돕고자 했다. 그 후 선택된 변복조방식에 대한 이론을 습득한 후 본격적인 프로젝트에 임했다.

목차

I. 서론
II. TI C6713 DSK와 Code Composer Studio
Ⅱ-1. TI C6713 DSK
Ⅱ-2. Code Composer Studio
Ⅲ. 효과적인 DSP를 하기위한 이론
Ⅲ-1. I/O Module
Ⅲ-2. Ping-Pong Buffer
Ⅳ. Filter 설계
Ⅳ-1. Low Pass Filter
Ⅳ-2. LPF Code
Ⅳ-3. Band Pass Filter
Ⅳ-4. BPF Code
V. DSB-SC의 시스템 설계
Ⅴ-1. DSB-SC Modulation
Ⅴ-2. DSB-SC Demodulation
Ⅴ-3. Carrier 선정
Ⅵ. 결과 및 분석
Ⅵ-1. 구현 Code
Ⅵ-2. 송신단 결과
Ⅵ-3. 수신단 결과
Ⅵ-4. Spectrum 결과분석
Ⅶ. 결론
참고문헌

본문내용

본 논문은 Software Defined Radio(이하 SDR) 기술에 대한 것이다. SDR은 첨단 디지털 신호처리 기술과 고성능 디지털 신호처리 소자를 기반으로 하드웨어 수정 없이 모듈화된 소프트웨어 변경만으로 단일의 송수신 시스템을 통해 다수의 무선 통신 규격을 통합, 수용하기 위한 무선 접속 기반 기술이다.
Texas Instrument 사의 TMS320C6713 DSP Starter Kit (이하 DSK) 를 기반으로 Code Composer Studio(이하 CCS)에서 C 언어를 사용하였다. 다양한 통신 모듈 중 본 논문은 Double Side Band - Supposed Carrier (이하 DSB-SC) 를 선정하여 직접 하드웨어가 아닌 소프트웨어를 이용하여 구현해 보았고, 그러기 위하여 전반적인 DSK 이해와 DSP 이론도 필요하였다. 신호의 변조와 복조과정을 코드로 작성하면 입력 신호는 DSK에 의해 디지털로 변환되어 DSP 에 의해 연산을 수행하게 된다. DSP 에 의해 연산된 결과는 다시 아날로그로 변환되어 신호로 전송되게 된다. 하드웨어 연산이 아닌 소프트웨어 연산을 수행함으로써 좀 더 세밀하며, 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있게 된다. 또한, 차세대 통신의 다양한 통신 규격에 적합한 모듈을 구현함으로써 전천후적인 통신시스템을 설계할 수 있게 된다.

I. 緖 論

Software Defined Radio (SDR) 기술은 첨단 디지털 신호처리 기술과 고성능 디지털 신호처리 소자를 기반으로 하드웨어 수정 없이 모듈화된 소프트웨어 변경만으로 단일의 송수신 시스템을 통해 다수의 무선 통신 규격을 통합․수용하기 위한 무선 접속 기반 기술이다. SDR 기술은 크게 소프트웨어에 의하여 재구성이 가능한 하드웨어와 이 하드웨어를 특정 규격 내지 특정 목적의 통신 송수신 시스템으로 바꾸어 주는 소프트웨어 모듈들로 구성된다. 따라서 SDR은 단일 송신 및 수신 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어 모듈만을 변경함으로써 다양한 무선 규격을 하나의 시스템으로 제공할 수 있다.

참고 자료

[1] 이원철, 신요안 “4세대 이동통신을 위한 소프트웨어 라디오 기술”

[2] Rulph Chassaing, "Digital Signal Processing and Applications with the C6713 and C6416 DSK", John Wiley & Sons Inc, 2004.12.28

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