LimeSDR官方系列教程(一):LimeSDR简介

发布时间:2023-04-05 09:30

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温馨提示:“开源SDR实验室”是北京的。

本文主要对软件无线电(SDR)以及软件无线电平台LimeSDR进行简单地介绍。

目录

一、什么是软件无线电?

二、软件无线电应用领域

三、LimeSDR简介

四、LimeSDR射频部分

五、LimeSDR其他连接部分

六、LimeSDR USB控制

七、LimeSDR FPGA

八、如何开始学习

九、配套软件

十、有用链接和联系方式


一、什么是软件无线电?

维基百科对软件无线电的定义为:软件无线电(SDR)是一种无线电通信系统,通常在硬件(例如混频器、滤波器、放大器、调制器/解调器、检测器等)中实现的典型组件的功能由软件来实现。

事实上,SDR的含义远比一句话所能表达的要多,由于这项技术相对较新,世界各地的科学家仍在探索中。这项技术的关键内容点是软件和硬件均是灵活的,例如,硬件上可以是CPLD、FPGA或者ASIC,而功能上我们可以在基于这些硬件的情况下用软件来具体实现。

二、软件无线电应用领域

您可能会有疑问? SDR是下一代的通信解决方案,但是到目前为止却从未听说过,已经有人在使用它了吗?答案是肯定的,全世界有数百万个软件无线电设备正在使用中,说不定您的客厅现就有一个!

比如,家里的机顶盒就已经有其使用的背景了。机顶盒行业已经有这样的一个趋势了,即机顶盒中的调制解调器有被“全频带捕获”前端所代替的趋势,本质上讲,“全频带捕获”前端就是SDR,传统的前端IC已被等效于传统模块的ADC和DSP所取代。

三、LimeSDR简介

当前有很多SDR产品可供选择,但很少有像LimeSDR一样功能强大而性价比又高的产品。LimeSDR有100kHz到3.8GHz的超宽的工作频率,且有丰富的应用程序可供使用。比如,蜂窝,Wi-Fi,蓝牙,IoT协议(LoRa / SigFox等),导航,气象信息,航空,海洋,卫星通信,广播和电视,这只是LimeSDR可以使用的应用程序的一小部分,还有很多很多功能可以被开发,只有想不到没有做不到的。

LimeSDR是一个低成本、开源、支持丰富应用程序的软件定义无线电(SDR)平台,几乎支持任何类型的无线通信标准,正因为LimeSDR是完全开源的,所以其所有的硬件和软件都可以被个人所开发或者修改,原理图、PCB布局、BOM和相关软件可在Creative Commons和Apache 2.0许可下获得。

LimeSDR官方系列教程(一):LimeSDR简介_第1张图片

LimeSDR的核心芯片是LMS7002,是一种“现场可编程RF IC”,简单地说,它是一个RF FPGA。我们会在后续章节中对LMS7002进行详细说明,并揭示其可执行的许多功能。

四、LimeSDR射频部分

LimeSDR具有两个接收/发送对,可用于单发射到2×2 MIMO的任何场景。 我们看到射频连接器部分,发现总共有10个接口,但是IC中只有2个Rx和2个Tx可用,这是为什么呢?为了在某些频率范围内提供性能改进的可能,因此提供了用于低频段和高频段RX / TX(10个中的8个)的接口。 此外,还有一个宽带RX通道覆盖了最后两个接口,通过为特定频率提供多个通道来保持灵活性和性能的同时,很难为每个通道提供一个RX / TX接口。

具体来说,接口与频率匹配如下(出厂设置):

  • TX1_1/TX2_1 = 宽频
  • TX1_2/TX2_2 = 宽频
  • RX1_1/RX2_1 = 低频 < 1.5GHz
  • RX1_2/RX2_2 = 高频 > 1.5GHz
  • RX1_3/RX2_3 = 宽频 100kHz to 3.8GHz

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