Libro “Laboratorio de Comunicaciones Digitales Radio Definida por Software”

Código: para GNU radio Companion, sdr4all (Matlab) y Simulink

PDF del libro

Resumen

El SDR nos brinda unas grandes y fantásticas oportunidades de cara a la docencia e investigación, y este texto pretende ser una guía para la puesta en marcha de un laboratorio basado en el mismo. Primero se explican los principios del SDR, de forma que el lector pueda concluir qué se puede y qué no se puede hacer con el SDR. En particular se introduce el USRP 1 (Universal Software Radio Peripheral) de Ettus, sus ventajas y sus limitaciones. El USRP presenta dos características muy interesantes. Por un lado tiene un precio asequible. Y por otro, tiene una gran cantidad de software libre disponible.

En segundo lugar se aborda la programación del SDR. En este libro se describen varias soluciones. Sería posible programar directamente en Python rutinas para generar y recibir señales, y transmitirlas y recibirlas vía USRP 1. Existen librerías libres disponibles para hacerlo. Sin embargo, esto puede ser engorroso. Así que existe un entorno de ventanas y bloques, el GNU radio companion, que de forma intuitiva, y a partir de librerías libres ya existentes, permite la transmisión y recepción vía radio con este SDR de Ettus. Por otro lado, para algunos docentes e investigadores programar en Matlab es inmediato. Además, las librerías de funciones están más depuradas. Y existen herramientas que, basadas en el driver, permiten comunicar un script de Matlab, e incluso el Simulink de Matlab, con el USRP 1; ambas se analizan en este libro.

Finalmente, se dedica gran parte de la redacción a presentar diversos ejemplos implementados tanto en GNU radio, y por tanto en Python, como en Matlab. Estos ejemplos incluyen primero el uso del USRP 1 como analizador de espectro y osciloscopio, para pasar luego a presentar sistemas de transmisión con modulaciones QPSK y DQPSK, BPSK, GMSK y OFDM. En estos ejemplos se hace énfasis, además, en los aspectos relacionados con el ancho de banda y muestreo, y los problemas que aparecen en los convertidores, interpoladores y diezmadores.

El resultado es un manual, que esperamos sea de interés al lector, de cómo utilizar el SDR USRP para montar un laboratorio de radiocomunicación, con énfasis en aspectos de tratamiento digital de señal, de arquitectura de sistemas de radiocomunicación y de comunicaciones digitales.