La radio définie par logiciel est souvent présentée comme un problème logiciel. En pratique, le matériel RF demeure toutefois essentiel. Le livre Build Your Own Software-Defined Radio de Thomas Duden adopte une approche différente en se concentrant sur la manière dont les chemins de signaux réels sont construits, mesurés et optimisés à l’aide de modules RF combinés à des traitements sur PC et FPGA.

Au lieu de partir de la théorie abstraite, le livre suit la structure d’un véritable système SDR, de l’antenne jusqu’au démodulateur et au-delà. Chaque étape est divisée en blocs RF matériels faciles à maîtriser, qui peuvent être combinés, testés et modifiés selon les besoins.

Des aspects mécaniques aux blocs RF pour la radio définie par logiciel

Les premiers chapitres traitent de la partie physique d’une installation SDR. Le modèle de bloc RF, le châssis et le support de modules 19 pouces établissent une base mécanique qui permet l’expérimentation sans devenir un prototype unique. Cette structure est utilisée tout au long du livre.

Dans ce cadre, les différents blocs RF sont présentés : antennes, filtres passe-bande, préamplificateurs, PLL et démodulateurs. Chaque bloc est expliqué individuellement, avec une attention particulière portée à la construction, au réglage et à la mesure. L’accent reste mis sur ce qui peut réellement être construit, connecté et testé sur l’établi.

 

Châssis fabriqué équipé de quelques blocs RF

Assembler des chaînes complètes de signaux radio définis par logiciel

Au lieu de s’arrêter à des modules individuels, le livre montre comment assembler des blocs RF pour former des chaînes complètes de signaux radio définis par logiciel. Les exemples pratiques incluent des récepteurs à conversion directe, des configurations multibandes et des architectures à bande étroite, avec un exemple détaillé de filtre allant du calcul à la construction, puis à l’accord.

La mesure occupe une place centrale dans tout l’ouvrage. Des outils comme le NanoVNA servent à vérifier le comportement des filtres, l’adaptation d’impédance et le bruit. Des blocs de mesure RF dédiés, tels que des générateurs de signaux, des sources de bruit, des filtres coupe-bande et des ponts d’impédance, font partie du même système modulaire au lieu d’être considérés comme du matériel de laboratoire distinct.

Intégration logicielle et FPGA

Côté logiciel, le livre aborde des outils SDR pour PC tels que SoapySDR, GQRX, CubicSDR et SDR++, en mettant l’accent sur la configuration, la gestion de la bande passante et les réglages pratiques. GNU Radio est introduit étape par étape, des éléments GUI de base à la démodulation SSB et à la gestion optimisée des messages.

Pour ceux qui s’intéressent à l’accélération matérielle, les derniers chapitres abordent le SDR sur FPGA. Les blocs de construction en VHDL, l’intégration ADC/DAC, le suréchantillonnage ainsi que des chaînes de signaux SSB et CW complètes sont développés avec la même approche pratique présente dans l’ensemble du livre.

Assembled FPGA shield
Carte FPGA assemblée

Un guide pratique pour les expérimentateurs SDR

Build Your Own Software-Defined Radios’adresse aux lecteurs qui souhaitent aller au-delà du simple usage de logiciels SDR et comprendre réellement ce qui se passe le long du chemin du signal. Le livre relie le matériel RF, la mesure, les outils PC et le traitement sur FPGA de manière à refléter la réalité de la conception et des tests des systèmes SDR. Il s’adresse aux ingénieurs et aux radioamateurs qui apprécient le travail sur l’établi et recherchent un guide pratique auquel se référer pour la construction et l’expérimentation.

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