Implementación de Software Defined Radio en sistemas de comunicaciones actuales

Abstract

El origen del término SDR (Software Defined Radio, o Radio Definida por Software en español) se remonta a las décadas de 1970 y 1980. Surge a partir del esfuerzo conjunto de varios grupos de investigación, entre los que destacan el Departamento de Defensa del gobierno estadounidense y un equipo de la División de E-Systems Inc. Fue en 1991, cuando Joseph Mitola introdujo el término de software radio (SR, o Radio de Software), en cooperación con el equipo de E-Systems, cuyo objetivo era la construcción de un transceptor GSM basado en software (Mitola, Telesystems Conference, 1992). La plataforma SR procesa casi todos los algoritmos del transceptor como un software para un procesador. En la actualidad, la necesidad de adoptar los principios de SDR son cada vez más y más visibles, debido a desarrollos recientes en radios multimodo y multiestándar, y las diversas aplicaciones complejas que están presentes. La flexibilidad que presenta SDR es ideal para varios requisitos de calidad de servicio (QoS, Quality-of-Service) exigidos por numerosos datos, voz y aplicaciones multimedia. Hoy en día, muchos diseños de estaciones base, emplean arquitectura SDR o, al menos, alguna tecnología basada en principios de SDR. Por otro lado, a un ritmo más lento, los proveedores de chips están adoptando los principios de diseño propios de la radio definida por software, destinados a pequeños dispositivos como teléfonos móviles y portátiles. El objetivo de este proyecto es proporcionar información acerca de cómo funciona esta tecnología, además de profundizar en todos sus aspectos tanto a nivel físico, o de componentes, como a nivel de aplicación. Para ello se utilizarán resultados obtenidos con el kit RTL-SDR de Nooelec®. Por último, se realizará un análisis de los resultados obtenidos, incluyendo la indicación de posibles proyectos futuros.

The SDR (Software Defined Radio) concept has its origin in the decades of seventies and eighties. It was originally developed by the combined efforts of various research groups, in which are the US Department of Defense Laboratory and a team of E-Systems Inc. In 1991, Joe Mitola introduced the term ’Software Radio’(SR) in cooperation with E-Systems, which objective was the build of a software based GSM transceiver (Mitola, Telesystems Conference, 1992). The SR platform processes almost all the transceiver algorithms as software for a processor. Nowadays, the need to adopt SDR principles is becoming more and more apparent due to recent developments in multi-mode multi-standard radios and the various complex applications that govern them. The flexibility of SDR is ideally appropiate for the various quality-of-service (QoS) requirements ordered by the numerous data, voice, and multimedia applications. Today, many base-sattion desings make use of SDR architecture or, at least, some technology based on SDR principles. On the other side, slowly, chipset providers are adopting SDR principles in the design of multi-mode multi-standard radios destined for cellphones and laptops, or others slight devices. The aim of this project is to provide information about how this technology works, besides to go deeper in the physical level or component level, and application level. To do this, it will be used the results obtained with the RTL-SDR kit from the Nooelec company. Finally, an analysis will be carried out with the obtained results, including some possible future projects indications.