Autor: Miguel Ángel Fernández Gómez de Aranda
Páginas: 232
Edición: 1
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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
