L'assignatura Software Radio introdueix l'estudiant en els principis que permeten implementar transmissors i receptors de ràdio mitjançant tècniques de processament digital, establint un pont entre els fonaments teòrics de les comunicacions i la seva materialització en arquitectures flexibles i reconfigurables. Al llarg del curs s'aborden els conceptes essencials dels sistemes digitals i de comunicació, el paper dels conversors A/D i D/A, i el funcionament dels dispositius especialitzats —com ASICs, DDC/DUC i processadors DSP— que intervenen en els sistemes de ràdio definits per programari. Aquesta base permet comprendre com es caracteritzen les prestacions de cada bloc i com se sintetitzen arquitectures completes a partir de requisits funcionals. L'assignatura proporciona, a més, una visió pràctica de l'anàlisi d' arquitectures reals i del procés de selecció de dispositius disponibles en el mercat, la qual cosa prepara l'estudiant per afrontar dissenys actuals i futurs en l'àmbit de la ràdio digital.
Professors Titulars
Professors Docents
-De Tractament digital del senyal, conceptes de sistemes mostrejats i la seva representació freqüencial, delmació i interpolació, i filtrat digital.
-De Disseny de circuits i sistemes electrònics, conceptes relatius a convertidors A/D i D/A.
-De Arquitectura de computadors), conceptes de teoria de computadors, segmentació, gestió de l´entrada / sortida i programació interruptiva.
-De Tecnologies de ràdio, caracterització dels sistemes de ràdio: sensibilitat, dinàmica i bloqueig.
L'assignatura té com a finalitat que l estudiant comprengui les tècniques fonamentals de processament digital de senyal aplicades al disseny de transmissors i receptors de ràdio, i que conegui el funcionament, les prestacions i les limitacions dels dispositius que formen part d'una arquitectura de ràdio digital. Així mateix, busca que l'estudiantat desenvolupi la capacitat de sintetitzar i analitzar arquitectures completes de ràdio definides per programari, relacionant els seus components amb els requisits funcionals establerts. De la mateixa manera, pretén que l'estudiant adquireixi l' habilitat d' identificar i seleccionar dispositius reals disponibles en el mercat que s'ajustin a les especificacions d' un disseny, i que sigui capaç d'adaptar aquest disseny quan les condicions tecnològiques o de disponibilitat ho requereixin.
1. Introducció
1.1. Introducció als sistemes digitals
1.2. Introducció als sistemes de comunicació
1.3. Els filtres analògics
2. Conversors A/D i D/A
2.1. El conversor A/D ideal
2.2. El conversor A/D real
2.3. El conversor D/A
3. ASIC en l’àmbit de la ràdio
3.1. El DDC / RSP
3.2. El DUC / TSP
4. Processadors DSP
4.1. Conceptes d’aritmètica de precisió finita
A.Sessions teòriques impartides mitjançant classes magistrals.
B.Exercicis a resoldre a casa.
C.Participació en fòrums virtuals.
D.Treball en grup en les sessions pràctiques. Els alumnes, per grups, han de dissenyar un subconjunt d´algorismes per tal de complir unes especificacions. Aquests algorismes s´han d´implementar en plataformes reals, programant en C o VHDL. Durant el treball els alumnes debaten en els fòrums virtuals problemes que s´han trobat i solucions que han aplicat. Al final de la pràctica els alumnes la defensen oralment davant el professor, presenten un informe escrit de conclusions i presenten els resultats a classe davant dels seus companys.
L’avaluació de l’assignatura consta de dues parts molt diferenciades i que cal aprovar per separat:
- Teoria (70% de la nota final)
- Pràctica (30% de la nota final)
- Es valora la capacitat de l’estudiant per descriure correctament el funcionament, les prestacions i les limitacions dels dispositius digitals i analògics que formen part d’un transceptor, incloent conversors, ASICs i processadors DSP.
- S’avalua la competència per combinar blocs analògics i digitals dins d’una arquitectura de Software Radio, justificant les connexions, les dependències i les implicacions en el comportament global del sistema.
- Es considera la capacitat de l’estudiant per derivar una arquitectura de ràdio digital a partir de requisits funcionals, seleccionar els blocs adequats i proposar una solució tècnicament coherent i justificable.
- Es valora la capacitat d’identificar els blocs principals, interpretar-ne el comportament, avaluar-ne les prestacions i relacionar-les amb els conceptes de processat de senyal i de comunicacions estudiats a la teoria.
- S’avalua la qualitat del projecte pràctic, incloent la correcta implementació del disseny o simulació, la justificació de les decisions de disseny, l’anàlisi dels resultats obtinguts, la capacitat d’adaptar el disseny a la disponibilitat de dispositius reals, i la claredat de la presentació final (escrita o oral).
L'assignatura disposa d'apunts que cobreixen tot el temari.
`Integrated A/D and D/A converters´, Rudy van de Plassche, Ed. Kluwer, © 1994. Text molt complet que resulta molt útil per completar la part de caracterització de conversors A/D i D/A.
`AD6644 Datasheet´, Analog Devices, www.analog.com. Datasheet d´un dels conversors A/D més més avançats tecnològicament: 65 MSPS - 14 bits.
`AD9754 Datasheet´, Analog Devices, www.analog.com. Datasheet d´un dels conversors D/A més més avançats tecnològicament: 125 MSPS - 14 bits.
`AD6620 Datasheet´, Analog Devices, www.analog.com. Datasheet del Digital Down Converter que s´utilitza com a referència en l´explicació teòrica de classe.
`AD6622 Datasheet´, Analog Devices, www.analog.com. Datasheet del Digital Up Converter que s´utilitza com a referència en l´explicació teòrica de classe.
`The Scientist and Engineer´s Guide to Digital Signal Processing´, W. Smith, Analog Devices. Llibre de lliure distribució a Internet que tracta diversos aspectes teòrics i pràctics dels Processadors Digitals de Senyal. Inclou nombroses implementacions sobre processadors d´Analog Devices.
`The DSP Handbook´, Andrew Bateman, Ed. Prentice-Hall, © 2001. Aquest text és un dels més complets i exhaustius que tracten temes relacionats amb Processadors Digitals del Senyal.
`ADSP-2106x User´s Manual´, Analog Devices, www.analog.com. Datasheet del DSP que s´utilitza a classe com a cas pràctic i com a base per a la realització d´una de les dues pràctiques.