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ソフトウェア無線(SDR)

ソフトウェア無線（SDR）は、JTRS アプリケーションで一般的なハードワイヤード実装の代わりに、ソフトウェアで定義されたワイヤレス通信プロトコルをベースとするラジオ通信テクノロジーです。

ブロック図

色つきのブロックをクリックすると、推奨デバイスをご覧いただけます。


ADC Amplifier (Data Conversion) Amplifier (RF) Amplifier (RF) Audio Codec DAC Audio Amp (Out) Audio Amp (In) Local Oscillator (RF) Clock (Baseband) Clock Interface: Wired Logic (RF) AC/DC Adaptor LCD Backlight ASSP Power FPGA Power ADC/DAC Power RX/TX Power DDR Power DSP Power System Power DSP SoC OMAP MCU TX DUC/DDC Quadrature Modulator RX

設計上の考慮事項

ソフトウェア無線（SDR）は、ハードウェアを実装するのではなく、ソフトウェアで定義されたワイヤレス通信プロトコルがベースとなる無線通信テクノロジです。つまり、ハードウェア全体を交換する代わりに、ソフトウェアをダウンロードして更新するだけで、周波数帯、無線インターフェイス・プロトコル、および機能をアップグレードできます。SDR は、マルチモード、マルチバンド、およびマルチファンクションのワイヤレス通信デバイスを開発するという課題に対して、効率的で安全なソリューションを提供します。

SDR には、さまざまな波形やプロトコルに対応して動作するために、新しい波形およびプロトコルを動的にロードして再プログラムまたは再構成できる機能が備わっています。これらの波形とプロトコルには、多数の要素を含めることができます。要素には、変調の手法、セキュリティと性能の特性などが含まれますが、これらはソフトウェアによって波形自体の一部として定義されています。

SDR は、プログラマブルなデジタル無線の柔軟性レベルを上げて拡張するためのソリューションであり、次世代の JTRS（Joint Tactical Radio System： 統合戦術無線システム）の無線とネットワークを開発する目的で米軍によって採用されました。警察無線、および商用のワイヤレス・アプリケーションで SDR を使用し、製品の柔軟性と、フィールドにおけるアップグレードが可能という特徴を活用することができます。

プログラマブルな DSP と ARM をベースとした SoC の利点

効率的かつ効果的な SDR を設計するには、標準的でプログラマブルなハードウェア・プラットフォームが必要です。設計者はこれを使用して、厳しいシステム要件を満たすことができます。TMS320DM6446 DSP の SoC は、ARM と効率が高くプログラマブルな TI のデジタル・シグナル・プロセッサ（DSP）と連携され、技術者は TI の豊富な高性能データ・コンバータおよび RF トランシーバと組み合わせるだけで、設計を遂行できます。

プロトコル特有のアルゴリズムを使用する複雑な機能は、プログラマブルな DSP に非常に適しています。なぜなら、このような DSP は高速な数値処理能力とインテリジェント機能を組み合わせてマルチタスクを可能にするからです。DSP の算術演算機能により、大量のデータのフィルタ処理すべてと、エラー訂正を必要とする複数のプロトコル規格に対応できます。

TMS320DM6446 DSP の SoC に内蔵されている ARM9 プロセッサ は、ネットワーキングとアプリケーションの処理に特に適しています。さらに、DM6446 DSP の SoC は、データのパック、タイム・スタンプ処理、マルチプレクス、同期、パケット編成のようなデータ・フォーマット化タスクを適切に実行できます。
 

スモール・フォーム・ファクタ（SFF）ソフトウェア無線（SDR）開発プラットフォーム

TI のスモール・フォーム・ファクタ（SFF）ソフトウェア無線（SDR）開発プラットフォームは、アンテナからベースバンドまでのシグナル・チェーン・ハードウェア全体、および一つの統合開発プラットフォームにある総合的なソフトウェア開発ツール・スイートをサポートする、ボード・サポート用のソフトウェア・パッケージを提供します。

開発者はこのキットを使用して、電波型式を簡単に設計し、シングル・プロトコルまたはマルチプロトコルの無線アプリケーションの開発とテストを実行することができます。対象のアプリケーションの分野には、軍事、警察、商用、業務用モバイル無線（PMR）、地上用モバイル無線（LMR）の各通信システム、RFID リーダーなどが含まれます。さらに、この開発プラットフォームは、MathWorks Simulink モデルをベースとする設計ツールと連携するように統合されているので、開発者は C/HDL または MATLAB/Simulink を使用して、実現可能なデザインの開発とテストを速やかに実行し、その後、生産向けにアーキテクチャを最適化することもできます。

アプリケーション・ノート

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リファレンス・デザイン

概要 型番 会社名
TPS54418 リファレンス・デザイン、小型用に最適化 PMP4856 Texas Instruments
TPS54620 リファレンス・デザイン、高速過渡応答用 PMP4854-1 Texas Instruments
TPS54620 リファレンス・デザイン、小型用に最適化 PMP4854-2 Texas Instruments

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