Radio logicielle

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Une radio logicielle, en anglais Software Radio ou Software Defined Radio (SDR), est un récepteur et éventuellement émetteur radio réalisé principalement par logiciel et dans une moindre mesure par matériel.

Dans le sens réception, la partie matérielle consiste soit en la numérisation directe, par un Convertisseur Analogique-Numérique (CAN), des signaux hautes fréquences de la bande à recevoir, soit en leur conversion dans une bande de Fréquence Intermédiaire (FI) avant la numérisation.

Les traitements qui suivent peuvent ensuite être réalisés de façon logicielle : filtrage, décimation, démodulation, décodage, … Ces traitements sont réalisés à l'aide d'un microprocesseur dédié au traitement du signal (DSP, Digital Signal Processor), d'un composant dédié au traitement du signal (ASIC : Application Specific Integrated Circuit), d'un composant électronique programmable (FPGA, Field Programmable Gate Array), ou directement sur le processeur d'un PC traditionnel. Cela confère une universalité et une grande adaptabilité à l'émetteur/récepteur. En effet, il suffit de changer ou d'adapter le logiciel pour fonctionner avec un système radio différent.

Dans un système radio classique, l'émission/réception est assurée par des composants matériels (oscillateurs, filtres, ...) spécifiques et adaptés aux systèmes auxquels il est destiné. Il n'est donc souvent pas possible d'utiliser d'autres systèmes sans changer le matériel et donc l'intégralité du récepteur.

Le domaine des radios logicielles est en constant développement.

Exemples d'applications[modifier | modifier le code]

Les techniques de radio logicielle sont par exemple utilisées dans les réseaux mobiles (GSM, UMTS, etc...) au niveau des stations de base (BTS, Base Transceiver Stations). Elles présentent les avantages suivants :

  • possibilité d'émettre (et de recevoir) des signaux simultanément dans plusieurs canaux, à l'aide d'un unique émetteur/récepteur ;
  • possibilité de mettre à jour logiciellement les BTS pour supporter de nouvelles modulations (exemple : migration de la norme GSM à la norme EDGE).

Exemples de réalisations d'amateurs[modifier | modifier le code]

Plusieurs réalisations de radios logicielles ont aujourd'hui été mises au point par la communauté radio amateur (voir les liens externes)

Les réalisations les plus simples utilisent une conversion de fréquence générant un signal en quadrature (I/Q) numérisable par une simple carte son de PC stéréo. L'échantillonnage se fait typiquement à 44 kHz, 96 kHz ou 192 kHz, autorisant le traitement numérique par un PC d'un bloc complet de spectre de largeur 44 kHz, 96 kHz ou 192 kHz respectivement.

Les réalisations les plus perfectionnées utilisent des convertisseurs Analogique/Numérique dédiés, fonctionnant à plus de 100 Méchantillons/s. Le signal brut ainsi numérisé est ensuite converti en un signal numérique I/Q à plus bas débit, puis transféré par USB ou Ethernet vers un PC, qui prend en charge le traitement des échantillons (démodulation, calcul de spectre, etc. ...). Cette technique autorise le traitement numérique par un PC[1],[2] d'un bloc complet de spectre de largeur 2,5 MHz et plus.

Parmi les convertisseurs pour amateurs, citons l'USRP et le FUNCube[3].

Un tel récepteur peut être réalisé de manière simple à l'aide d'une clé USB initialement faite pour la réception de la télévision numérique. En effet certains circuits décodeurs de télévision numérique à base de circuit intégrés RTL-2832U[4] couplés à un logiciel comme SDR#[5] permettent la démodulation de signaux radio à moindres frais.

De tels récepteurs sont également utilisés pour capter les signaux ADS-B émis par les avions (et les mettre en commun sur Flightradar24, par exemple).

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]