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Introducción a Sdr con GNU Radio

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  • Autor: Miguel Ángel Fernández Gómez de Aranda

    Páginas: 232

    Edición: 1

    ISBN: 9788426727053 Categoría:

    Descripción

    ¿Cansado de manuales enrevesados sobre Radio Definida por Software (SDR)? Si quiere acceder al mundo del SDR y conocer su uso a través del programa GNU Radio de un modo sencillo, lejos de las matemáticas avanzadas, este es su libro.

    En él se abordan los conocimientos básicos sobre la radiofrecuencia, el uso del programa GNU Radio y sus bloques. Todo ello se acompaña con numerosos ejemplos desarrollados en GNU Radio con el fin de conocer la teoría del muestreo digital de señales y su aplicación tanto en modulaciones analógicas como digitales.

    Con este manual logrará:

    Entender la teoría básica de aplicación del tratamiento digital de señal desde la radiofrecuencia.
    Comprender la lógica del funcionamiento de GNU Radio y dominar las claves prácticas de su uso para adquirir o generar señales de radiofrecuencia.
    Saber cómo funciona el muestreo digital de señales y su utilidad en distintos tipos de modulaciones analógicas y digitales.

    Sea un profesional o un aficionado de la materia, gracias a la teoría y a la práctica de este manual se iniciará y progresará en SDR con paso firme.

    Prólogo……………………………………………………………………………………………………… 11

    Introducción……………………………………………………………………………………………… 13

    1 Introducción a la radiofrecuencia……………………………………………………………… 17

    2 Dominio del tiempo vs. dominio de la frecuencia…………………………………….. 21

    3 Muestreo de señales…………………………………………………………………………….. 25

    Teorema de Nyquist………………………………………………………………………………….. 29

    4 Aliasing…………………………………………………………………………………………………. 35

    5 Números complejos……………………………………………………………………………… 39

    Representación IQ de señales de radiofrecuencia……………………………………. 40

    6 Introducción a SDR………………………………………………………………………………… 43

    7 Instalaciones SW SDR y actualizaciones del firmware del HW SDR………… 51

    Actualización del driver de Windows para NooElec R820T & DVB-T………. 51

    Actualización del firmware del “HackRF One”………………………………………….. 54

    Instalación de las aplicaciones básicas SDR………………………………………………. 55

    Instalación de una aplicación que nos será útil para realizar ingeniería

    inversa sobre señales…………………………………………………………………………………… 56

    8 Bandas de frecuencia…………………………………………………………………………………… 59

    9 ¿Qué son los decibelios?………………………………………………………………………………. 63

    10 Introducción a GNU Radio Companion (GRC)……………………………………………. 67

    GNU Radio en un vistazo…………………………………………………………………………….. 68

    11 Laboratorio GNU Radio (WX vs. Qt)……………………………………………………………. 73

    Laboratorio WX – Osciloscopio…………………………………………………………………… 74

    Laboratorio WX – Analizador de espectro…………………………………………………. 77

    Laboratorio Qt – Osciloscopio……………………………………………………………………… 83

    Laboratorio Qt – Analizador de espectro…………………………………………………… 85

    12 Operaciones básicas con señales RF…………………………………………………………… 87

    Operación Suma…………………………………………………………………………………………… 90

    Operación Resta……………………………………………………………………………………………. 94

    Operación Multiplicación……………………………………………………………………………. 97

    Operación División……………………………………………………………………………………..100

    Operación Retardo………………………………………………………………………………………102

    13 Filtros…………………………………………………………………………………………………………..105

    14 Trabajando con componente continua (CC)…………………………………………….…..121

    Suma de una señal sinusoidal y una señal CC (corriente continua)…………………….121

    Eliminación de la componente continua en una señal sinusoidal…………………….….125

    15 Componentes en frecuencia de una señal cuadrada…………………………………..…….129

    16 Ingeniería inversa de señales simples…………………………………………………..………135

    Paso 1……………………………………………………………………………………………………………136

    Paso 2…………………………………………………………………………………………………………… 138

    Paso 3……………………………………………………………………………………………………………142

    TRUCO: fuentes de información externa………………………………………….……………..147

    17 Interpolación (interpolation)……………………………………………………………………..149

    18 Diezmado (decimation)………………………………………………………………………………155

    19 Bloque “Rational Resampler”…………………………………………………………………….161

    20 Codificación en banda base………………………………………………………………………..165

    Ajuste de la banda base a la velocidad de transmisión de datos deseada……………..170

    21 Montaje HW para pruebas con SDR…………………………………………………………..173

    Montaje SW para pruebas con SDR……………………………………………………….…………175

    22 Modulaciones analógicas……………………………………………………………………………177

    Concepto de modulación…………………………………………………………………………….177

    Modulación en AM……………………………………………………………………………………… 178

    Modulación en FM………………………………………………………………………………………179

    Modulación en PM……………………………………………………………………………………… 180

    23 Emisor vs. receptor AM……………………………………………………………………………… 181

    24 Emisor vs. receptor en FM…………………………………………………………………………. 185

    Modulación en frecuencia de espectro ancho o Wide Band FM

    (WBFM)……………………………………………………………………………………………………….. 186

    Programa de un emisor WBFM en GNU Radio…………………………………….. 187

    Programa de un receptor WBFM en GNU Radio………………………………….. 188

    Modulación en frecuencia de espectro estrecho o Narrow

    Band FM (NBFM)………………………………………………………………………………………… 189

    Programa de un emisor NBFM en GNU Radio……………………………………… 189

    Programa de un receptor NBFM en GNU Radio……………………………………191

    Receptor genérico FM…………………………………………………………………………….192

    25 Modulaciones digitales……………………………………………………………………………….195

    Modulación ASK (Amplitude Shift Keying)……………………………………………….195

    Modulación FSK (Frequency Shift Keying)……………………………………………….196

    Modulación PSK (Phase Frequency Keying)……………………………………………..197

    26 Conformación de la banda base………………………………………………………………..199

    Integración de la banda base en nuestro programa GNU Radio………………………203

    27 Emisor vs. receptor ASK en GNU Radio…………………………………………………….207

    Emisor ASK en GNU Radio………………………………………………………………………….207

    Receptor ASK en GNU Radio………………………………………………………………………210

    28 Emisor vs. receptor FSK en GNU Radio……………………………………………………..213

    29 Emisor vs. receptor PSK en GNU Radio……………………………………………………..215

    30 Desarrollo de bloques propios en GNU Radio…………………………………………..217

    Código del bloque de generación de banda base “Bandabase”………………………….217

    Índice de figuras………………………………………………………………………………………223

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