آموزش طراحی سیستم های ارتباطی RF با استفاده از SDR با رادیو گنو

سرفصل ها و درس ها

معرفی Introduction

• رادیو تعریف شده نرم افزاری (SDR) چیست؟ What is Software Defined Radio (SDR)?

• مزایای استفاده از SDR Advantages Of Using SDR

مبانی ارتباطی مربوط به SDR Communication fundamentals related to SDR

• مدولاسیون/دمودولاسیون: نیاز اساسی برای ارتباطات Modulation/Demodulation: Fundamental Requirement for Communication

• انواع مدولاسیون Types of Modulation

• مدولاسیون دامنه (AM) Amplitude Modulation (AM)

• دمدولاسیون (مدولاسیون دامنه) سیگنال AM Demodulation of (Amplitude Modulated) AM Signal

• بازیابی حامل در گیرنده Carrier Recovery at Receiver

• مدولاسیون دامنه چهارگانه (QAM) - آنالوگ Quadrature Amplitude Modulation (QAM)-Analog

• کلید‌گذاری تغییر دامنه (مدولاسیون دیجیتال) Amplitude Shift Keying (Digital Modulation)

• تغییر کلید دامنه، مدولاسیون دیجیتال 4-ASK Amplitude Shift Keying, 4-ASK Digital Modulation

• 4-ASK Demodulation 4-ASK Demodulation

• Phase Shift Keying-BPSK Digital Modulation Phase Shift Keying-BPSK Digital Modulation

• کلیدسازی تغییر فاز باینری (BPSK)-Demodulation Binary Phase Shift Keying (BPSK)-Demodulation

• کلیدهای تغییر فاز M (M-PSK) M-Phase Shift Keying (M-PSK)

• تغییر کلید فاز چهارگانه (QPSK) - مدولاسیون Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)-Modulation

• کلیدسازی تغییر فاز چهارگانه (QPSK)-Demodulation Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)-Demodulation

• مدولاسیون با رمزگذاری دیفرانسیل Modulation with Differential Encoding

• مدولاسیون دامنه M-Quadratire (دیجیتال) M-Quadratire Amplitude Modulation (Digital)

• 16-مدولاسیون دامنه چهارگانه (16-QAM) 16-Quadrature Amplitude Modulation (16-QAM)

• 16-QAM دمدولاسیون 16-QAM Demodulation

• چگونه با استفاده از QAM، PSK Modualation را ایجاد کنیم؟ How To Generate PSK Modualation using QAM?

• چگونه با استفاده از QAM مدولاسیون ASK را ایجاد کنیم؟ How To Generate ASK Modulation using QAM?

• چرا ما از مدولاسیون دامنه چهارگانه (QAM) در SDR ها استفاده می کنیم؟ Why we use Quadrature Amplitude Modulation (QAM) in SDRs?

• چگونه فرکانس آنالوگ و مدولاسیون فاز با استفاده از QAM در SDR ها انجام می شود How Analog Frequency and Phase Modulation is done using QAM in SDRs

• اعداد مختلط برای نشان دادن نمادها در SDR Complex Numbers To Represent Symbols in SDR

بلوک دیاگرام سخت افزار SDR توضیح داده شده است Block Diagram of SDR Hardware Explained

• SDR بلوک دیاگرام-فرستنده SDR Block Diagram-Transmitter

• SDR بلوک دیاگرام-گیرنده SDR Block Diagram-Receiver

• راه اندازی ساده SDR Simplified Setup of SDR

• نمودار بلوک سخت افزار USRP National Instrument National Instrument's USRP Hardware Block Diagram

• سخت افزار بلوک دیاگرام ساده شده RTL-SDR Simplified Block Diagram RTL-SDR Hardware

رادیو گنو برای ارتباطات بی سیم GNU Radio for Wireless Communication

• اصول رادیو گنو GNU Radio Fundamentals

• نمودار جریان رادیویی گنو GNU Radio Flow Diagram

• نصب رادیو گنو به همراه رادیو گنو Installing GNU Radio Wth GNU Radio Companion

• تولید سیگنال BPSK در GNU Radio-1 BPSK Signal Generation In GNU Radio-1

• تولید سیگنال BPSK در GNU Radio-2 BPSK Signal generation in GNU Radio-2

• تولید سیگنال QPSK در GNU Radio-1 QPSK Signal Generation in GNU Radio-1

• تولید سیگنال QPSK در GNU Radio-2 QPSK Signal Generation in GNU Radio-2

مبارزه با آسیب های کانال بی سیم Combating the Impairments of The Wireless Channel

• قبل از اتصال سخت افزار SDR Before we connect the SDR Hardware

• 1. نمونه برداری از نمادهای IQ 1. Upsampling of the IQ Symbols

• 2. تداخل بین نمادی (ISI) به دلیل کانال بی سیم چند مسیره 2. Intersymbol Interference (ISI) due to multipath wireless channel

• راه حل های مشکل ISI The Solutions to ISI problem

• شکل دهی نبض برای مبارزه با ISI Pulse shaping to combat the ISI

• شکل دهی پالس در Tx و Rx Pulse shaping at Tx and Rx

• مدولاسیون PSK با نمونه برداری و شکل دهی پالس در رادیو گنو 1 PSK Modulation with Upsampling and Pulse Shaping in GNU Radio 1

• مدولاسیون PSK با نمونه برداری و شکل دهی پالس در گنو رادیو 2 PSK Modulation with Upsampling and Pulse Shaping in GNU Radio 2

• شبیه سازی کانال بی سیم در رادیو گنو 1 Simulating Wireless Channel in GNU Radio 1

• شبیه سازی کانال بی سیم در گنو رادیو ۲ Simulating Wireless Channel in GNU Radio 2

• 3. همگام سازی ساعت در گیرنده 3. Clock Synchronization at Receiver

• بلوک همگام سازی ساعت چندفاز در Gnu Radio 1 Polyphase Clock Sync Block in Gnu Radio 1

• بلوک همگام سازی ساعت چندفاز در Gnu Radio 2 Polyphase Clock Sync Block in Gnu Radio 2

• 4. یکسان سازی برای جبران ISI 4. Equalization to compensate for ISI

• اکولایزر الگوریتم مدول ثابت Constant Modulus Algorithm Equalizer

• اکولایزر الگوریتم مدول ثابت در رادیو گنو Constant Modulus Algorithm Equalizer in Gnu Radio

• اکولایزر حداقل میانگین مربعات هدایت شده (LMS-DD). Least Mean Squared Decision Directed (LMS-DD) Equalizer

• 5. تصحیح فاز و فرکانس "بازیابی حامل" 5. Phase And Frequency Correction "Carrier Recovery"

• Costas Loop برای بازیابی حامل در رادیو گنو Costas Loop for Carrier Recovery in GNU Radio

انتقال بسته با استفاده از رادیو گنو Packet Transmission using GNU Radio

• انتقال بسته با استفاده از گنو رادیو-مقدمه Packet Transmission using GNU Radio-Introduction

• جریان به بلوک جریان برچسب گذاری شده Stream to Tagged Stream Block

• بلوک فرمت کننده پروتکل Protocol Formatter Block

• بلوک مدولاتور صورت فلکی Constellation Modulator Block

• بلوک در گیرنده برای دریافت بسته Blocks At the Receiver For Packet Reception

• انتقال-دریافت بسته پایان به انتها در رادیو گنو (شبیه سازی) End to End Packet Transmission-Reception in GNU Radio (Simulation)

انتقال/دریافت بسته در زمان واقعی با استفاده از رادیو گنو با SDR Real Time Packet Transmission/Reception Using GNU Radio with SDRs

• راه اندازی سخت افزار برای انتقال بی سیم داده در زمان واقعی Hardware Setup for Real Time Wireless Data Transmission

• درایور سخت افزار USRP N210 را نصب کنید Install USRP N210 Hardware Drivers

• OSMOCOM Source/Sink را برای RTL-SDR در رادیو گنو نصب کنید Install OSMOCOM Source/Sink for RTL-SDR in GNU Radio

• نصب درایورهای سخت افزاری RTL-SDR Installation of RTL-SDR Hardware Drivers

• تنظیم مسیر پایتون به OSMOSDR Setting Python Path to OSMOSDR

• بلوک سینک USRP برای فرستنده USRP SDR USRP Sink block for Transmitter USRP SDR

• منبع OSMOCOM برای گیرنده RTL-SDR OSMOCOM Source for Receiver RTL-SDR

• نمودار جریان رادیویی گنو برای دریافت انتقال بسته در زمان واقعی GNU Radio Flow Diagram for Real Time Packet Transmission Reception

• مشکل ابهام فاز در گیرنده Phase Ambiguity Problem At Receiver

• حل مشکل ابهام فاز: مدولاسیون با رمزگذاری دیفرانسیل Solution to phase ambiguity Problem: Modulation with Differential Encoding

• نمودار جریان برای انتقال/دریافت با استفاده از BPSK با کدگذاری دیفرانسیل Flow Diagram for Transmission/Reception Using BPSK with Differential Encoding