Étude d'application d'un convertisseur analogique à numérique à la réception directe des radiofréquences

Bouchard, Tommy (2009). Étude d'application d'un convertisseur analogique à numérique à la réception directe des radiofréquences. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La prochaine génération de radios logicielles, les radios cognitives, imposent une flexibilité que la plupart des radios logicielles actuelles ne possèdent pas. Ce travail a pour objectif l'amélioration de cette flexibilité en établissant dans quelle mesure et de quelle façon les convertisseurs analogiques à numériques peuvent être utilisés dans la réalisation d'un récepteur direct des radiofréquences.

Une revue des techniques de conversion de signal proposées dans la littérature permet de constater que la numérisation directe est le meilleur choix pour la présente application. Le convertisseur analogique à numérique AT84AS004 d'e2v est identifié comme celui disponible sur le marché répondant le mieux aux exigences de ce travail.

Un récepteur logiciel, formé d'une carte d'interconnexion entre le convertisseur et un analyseur logique et d'une unité de traitement de signal Matlab, est conçu. L'intégrité du signal sur la carte et la fonctionnalité du logiciel sont ensuite vérifiées.

Le convertisseur sélectionné est ensuite caractérisé. Les résultats sont comparés aux données fournies par le manufacturier. On constate alors que les spécifications mesurées collent aux attentes, sauf pour la vitesse d'opération maximale. Cette dernière est bien en deçà des attentes.

À la lumière de ces mesures, le convertisseur est évalué en termes de récepteur direct des radiofréquences. Les résultats démontrent que les détériorations occasionnées lors de la conversion du signal n'empêchent pas la réception correcte du signal. Cependant, un facteur limitatif important est mis en évidence : la plage dynamique allouée au signal d'intérêt. Comme une grande largeur de bande est numérisée instantanément, la plage dynamique est divisée entre plusieurs signaux du spectre. La puissance de ces signaux influence le rapport signal à bruit à la réception.

Titre traduit

Direct radiofrequency receiver application study

Résumé traduit

The next generation of software radios, cognitive radios, nceds a flexibility that current software radios do not possess. This work's objective is to improve this flexibility by establishing how an analog-to-digital converter can be used as a direct radiofrequency receiver.

A review of conversion techniques proposed in the literature shows that direct conversion is the best way to achieve such a receiver. The analog to digital converter AT84AS004, made by e2v, is identified as the best suited, commercially available converter, for the present application.

A software receiver, composed of an interconnection board between the converter and a logic analyzer and a Matlab signal processing unit, is designed. Signal integrity on the board and software unit's functionality are then confirmed.

The selected converter is then characterized. Results are compared to manufacturer's data. Except for maximum operating frequency, which is way below expectations, the measurements are similar to those anticipated.

The converter is finally used in a direct radiofrequency receiver. Results show that conversion deteriorations are not important enough to prevent the demodulation of the received signal. However, a more important limitative factor is highlighted: dynamic range allocated to the main signal. Since a large bandwidth is instantly digitalized, the dynamic range is divided between ail signais in this bandwidth. The power of those signal alters the signal to noise ratio at reception.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique." Bibliogr : f. [122]-126.
Mots-clés libres:	Radio logicielle. Convertisseurs analogique-numérique. Conversion analogique à numérique, radio cognitive, radio logicielle, récepteur direct des radiofréquences
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Gagnon, François
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt:	17 mars 2011 17:47
Dernière modification:	03 janv. 2017 19:48
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/610

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