Software Defined Radio - Wenn der PC funkt
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Funken mit Open-Source
Das USRP wird von der Softwaresammlung des Gnu-Radio Projekts [3] unterstützt. »GnuRadio« ist ein GPL-lizensiertes Open-Source-Projekt. In einigen Linux-Distributionen (beispielsweise Debian, Ubuntu) ist es bereits integriert, läuft aber auf allen gängigen PC-Betriebssystemen. Mit Hilfe der Bespielanwendungen kann der Anwender das USRP schnell in ein Oszilloskop, einen Spektrumanalysator oder ein UKW-Radio verwandeln. Eine Vielzahl weiterer Applikationen ist in der GnuRadio-Softwaresammlung vorhanden.
Basierend auf dem Gnu-Radio-System und dem USRP soll nun ein IEEE-802.15.4-Transceiver (ZigBee) realisiert werden. Der Funkstandard IEEE 802.15.4 erfreut sich zunehmender Beliebtheit als Funktechnik für Sensornetzwerke, wie sie etwa in der Gebäudeautomatisierung oder im Energiemanagement (Zählerablesung, Gerätesteuerung) eingesetzt werden kann. Die Brutto-Datenrate beträgt 250 kBit/s, und es existieren bereits einige Mikrocontroller mit integrierten IEEE-802.15.4-Transceivern [4]. Zur Umsetzung mit dem USRP ist die Kenntnis der physikalischen Funkübertragungsschicht notwendig. Zum Einsatz kommt die am meisten verbreitete Variante, die 2,4-GHz-O-QPSK-Modulation (Orthogonal Quadrature Phase Shift Keying) [5]. Die Phasenmodulation wird durch wechselseitiges Aussteuern der beiden um 90° verschobenen Ausgänge des Trägerfrequenz-Oszillators erreicht. »Quadrature« bedeutet hier, dass insgesamt vier Phasenverschiebungswerte für die Signalübertragung genutzt werden. »Orthogonal « bedeutet, dass die I- und Q-Bits nicht gleichzeitig sondern wechselweise übertragen werden.
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- Daten werden zu Wellen
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