In questo spazio dell'Angolo tecnico abbiamo il piacere di ospitare alcuni articoli dell'Ing. Carmine Abbate docente di Elettronica per Telecomunicazioni all'Università di Cassino. Le sue note scritte per il Conna troveranno sicuramente l'interesse di editori radiotelevisivi, tecnici del settore, addetti ai lavori.
Ricordiamo tra l'altro che l'ing. Abbate ha studiato e progettato moduli amplificatori FM di ultima generazione (pallets) con rendimento prossimo al 90%.
 

Piattaforme radio riconfigurabili: Il software che definisce la radio (SDR)

Negli ultimi anni stiamo assistendo ad una graduale sostituzione delle piattaforme ricetrasmittenti tradizionali con nuovi sistemi basati su DSP (Digital Signal Processing) e/o FPGA (Field Programmable Gate Array) in cui tutta la catena ricevente o trasmittente viene implementata attraverso software. Questa tecnologia, neanche pensabile 10 anni fa, è destinata a rivoluzionare la concezione della radio. I vantaggi sono infiniti e notevoli. Basti pensare che su di uno stesso chipset è possibile implementare l’uno o l’altro standard di co-decodifica semplicemente cambiando la libreria impostata in fase di programmazione. Con questa tecnica è inoltre possibile correggere eventuali bugs presenti nelle prime versioni del sistema con una semplice riprogrammazione. Uno stesso ricevitore potrà inoltre essere abilitato ad una decodifica multistardard o a diverse decodifiche parallele. Tutto ciò grazie agli ultimi DSP sviluppati e di recente, grazie alla diffusione dei sistemi basati su FPGA. C’è da specificare che questi ultimi operano su segnali digitali, quindi si presuppone che da qualche parte ci sia un convertitore analogico-digitale (AD) con prestazioni adeguate al segnale da processare. Il convertitore dovrà avere una frequenza di campionamento (dal teorema di Nyquist) almeno doppia di quella massima del segnale in ingresso, quindi con le attuali tecnologie elettroniche, si può pensare di convertire segnali con frequenze massime di 1,1.5 GHz. Volendo implementare SRD a frequenze superiori, occorrerà utilizzare front end tradizionali e convertire il segnale ad una frequenza intermedia più bassa. Da un certo punto in poi, il tutto è reso digitale e le operazioni classiche di demodulazione vengono implementate sulla base di algoritmi. Il limite massimo in frequenza è dovuto alle prestazioni in termini di efficienza energetica del convertitore AD, che se spinto troppo, rischia di riscaldare in maniera incontrollata.
Operazioni simili possono essere implementate per realizzare il trasmettitore. Anche in questo caso occorre tenere presente la massima frequenza da sintetizzare e quindi le prestazioni del convertitore digitale-analogico (DA). Un esempio che ci riguarda molto da vicino è stato realizzato da una nota casa costruttrice, che ha realizzato un trasmettitore FM analogico in banda 88-108MHz, direttamente su FPGA. In poche parole sia la portante, la modulazione e la codifica stereo e RDS sono sintetizzate in numerico, convertite da un DA e amplificate in potenza per essere irradiate. I risultati in termini di suono e rumore sembrano essere imbattibili.

A cura di Carmine Abbate

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