正文
之后,我试着使用具备现场可编程门阵列(FPGA)的软件定义无线电。
得益于之前的项目,我有一些FPGA方面的经验,在那个项目中,我曾用Altera Cyclone 4 FPGA制成了一个完整的自定义CPU。
我的目标是使用FPGA完成所有的调制解调,但是事实再次证明,这种方法太复杂。
我差不多花了两年的时间,结果这些想法都走进了死胡同。
之后,我幡然醒悟,后悔自己为什么不早点使用工业、科学和医疗芯片(ISM)。
这类芯片是在非通信目的窄带无线电频段中使用的,最初用于无线射频加热。
后来ISM频带因不需要使用许可而在通信领域受到了欢迎。
在非洲、欧洲和北亚,434兆赫的70厘米业余无线电频带中都有ISM频段,因此可以买到这个频段的商业ISM芯片。
我选择了基于Si4463 ISM收发器来搭建我的硬件,因为它价格低廉、灵活性高,在很多组件和分线板上都可以使用,而且它每秒能够处理1兆字节的原始数据。
它适于短距离应用,因此芯片的无线电部分并不是最优的,但是它能工作。
为了实现较长的传输距离,你需要一个放大器来提高射频功率。
在我的NPR计划中,我需要一个可以在发送和接收之间快速切换的放大器。
我找到一些应用范围较广的手持电台外部20瓦放大器,这种电台使用欧洲开发的数字移动无线电标准(DMR),该标准于2005年获得批准。
在DMR标准中,无线电设备必须能在60毫秒内处理一个完整的发送接收周期。
我为NPR约束确定了一个80毫秒长的最小周期。
ISM收发器与Mbed Nucleo STM32 L432KC微控制器连接,微控制器使用Arm Cortex CPU。
然后,微控制器与以太网接口连接,负责运行NPR协议的所有细节。
任何联网的个人计算机或网络设备都可将该无线电链路视为另一个IPv4连接设备,不需要安装特定NPR软件。