আরএফএসওসি সিস্টেম-স্তরের মডিউল ব্যবহার করে পরবর্তী প্রজন্মের সফটওয়্যার রেডিও তৈরি করুন

সফ্টওয়্যার রেডিও (এসডিআর) বেতার যোগাযোগের ক্ষেত্রে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনগুলির মধ্যে একটি। প্রথাগত রেডিওর বিপরীতে, যা ফিল্টারিং, মিক্সিং এবং মডুলেশনের জন্য নির্দিষ্ট অ্যানালগ সার্কিটের উপর নির্ভর করে, এসডিআর বেশিরভাগ প্রক্রিয়াকরণ ডিজিটাল ডোমেনে স্থানান্তর করে। সফ্টওয়্যার-চালিত অ্যালগরিদমগুলির সাথে হার্ডওয়্যার-কেন্দ্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রতিস্থাপন করে, SDR অতুলনীয় নমনীয়তা প্রদান করে যা ডিজাইনারদের ক্ষমতা আপগ্রেড করতে, নতুন প্রোটোকলের সাথে মানিয়ে নিতে এবং হার্ডওয়্যারকে পুনরায় ডিজাইন না করেই সিস্টেমের জীবনচক্রকে প্রসারিত করতে দেয়।

এই দ্রুত পুনর্গঠন ক্ষমতা প্রতিরক্ষা সিস্টেম এবং মহাকাশ থেকে 5G অবকাঠামো, স্যাটেলাইট যোগাযোগ এবং ইলেকট্রনিক পরীক্ষার সরঞ্জাম পর্যন্ত বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য SDR-কে অপরিহার্য করে তোলে।

প্রচলিত রেডিও সিস্টেম থেকে SDR কীভাবে আলাদা
প্রথাগত আরএফ রিসিভারগুলিতে, বেশিরভাগ কাজ অ্যানালগ উপাদানগুলির দ্বারা সম্পন্ন হয়: মিক্সার ইনপুট সংকেতকে ডাউন-কনভার্ট করে, ফিল্টার বর্ণালীকে পুনরায় আকার দেয় এবং মডুলেটর বা ডিমডুলেটর তথ্য পুনরুদ্ধার করে। এই অ্যানালগ লিঙ্কটি অনমনীয় এবং গোলমালের জন্য সংবেদনশীল এবং প্রতিটি নতুন ব্যান্ড বা স্ট্যান্ডার্ডের জন্য পুনরায় ডিজাইন করা প্রয়োজন।

বিপরীতে, এসডিআর এনালগ ফ্রন্ট-এন্ডকে ছোট করে - সাধারণত শুধুমাত্র অ্যান্টেনা এবং মৌলিক আরএফ ফ্রন্ট-এন্ড সার্কিট্রি (চিত্র 1)। ইনপুট তরঙ্গরূপটি এনালগ-টু-ডিজিটাল রূপান্তরকারী (ADC) দ্বারা ডিজিটাইজ করা হয় এবং সফ্টওয়্যার দ্বারা ভারী কাজ সম্পন্ন হয়। মডুলেশন, ডিমোডুলেশন, চ্যানেল ফিল্টারিং, ত্রুটি সংশোধন এবং ডিকোডিং ডিজিটালভাবে সঞ্চালিত হয়। একইভাবে, ট্রান্সমিশনের সময়, ডিজিটাল থেকে অ্যানালগ কনভার্টার (DAC) প্রক্রিয়াকৃত ডেটাকে RF সিগন্যালে ফিরিয়ে দেয়, যা সফ্টওয়্যার রুটিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

মৌলিক SDR প্রক্রিয়া ছবি
চিত্র 1: মৌলিক SDR প্রক্রিয়া। ছবির উৎস: iWave Global)

এই পরিবর্তনটি প্রচুর নমনীয়তা আনে: একই রেডিও হার্ডওয়্যারটি আজকে ওয়াই-ফাই, আগামীকাল 5G এবং আগামীকাল নিরাপদ কৌশলগত যোগাযোগগুলিকে সমর্থন করতে পারে - সবই সফ্টওয়্যার আপডেট সহ।

RFSoC: SDR-এর জন্য আদর্শ প্ল্যাটফর্ম
উচ্চ কার্যকারিতা SDR নির্মাণের জন্য অতি-দ্রুত রূপান্তরকারী, শক্তিশালী প্রক্রিয়াকরণ কাঠামো এবং কম বিলম্বিত ডেটা চ্যানেল প্রয়োজন। AMD ™ UltraScale+ ™ এর জন্য Zynq RFSoC পরিবার নিম্নলিখিত সরঞ্জামগুলিকে সংহত করে এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করে:

মাল্টি-গিগাবিট স্যাম্পলিং RF-ADC এবং RF-DAC
রিয়েল-টাইম DSP-এর জন্য FPGA প্রোগ্রামেবল লজিক ডিভাইস
সফটওয়্যার কন্ট্রোল ® প্রসেসরের জন্য এমবেডেড আর্ম
উচ্চ গতির মেমরি এবং ট্রান্সসিভার ইন্টারফেস
RFSoC একটি একক ডিভাইসে পূর্বে প্রয়োজনীয় একাধিক বিচ্ছিন্ন ডিভাইসকে একীভূত করে, যা সার্কিট বোর্ডের নকশাকে ব্যাপকভাবে সরল করে। এই ইন্টিগ্রেশন শক্তি খরচ কমায়, বিলম্ব কমায়, এবং সংকেত অখণ্ডতা উন্নত করে। খুব উচ্চ সময়ের নির্ভুলতা এবং কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা সহ রিয়েল-টাইম RF অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, RFSoC অতি-লো লেটেন্সি এবং টাইট সিঙ্ক্রোনাইজেশন সহ একটি এক-টুকরো সমাধান সরবরাহ করে।

সরাসরি আরএফ স্যাম্পলিংয়ের ক্ষমতা
RFSoC-এর অন্যতম প্রধান সুবিধা হল একাধিক GSPS স্যাম্পলিং রেট সমর্থন করার ক্ষমতা। এর RF-ADC সরাসরি RF ফ্রিকোয়েন্সির সংকেত ক্যাপচার করতে পারে, যখন RF-DAC আল্ট্রা-ওয়াইড ব্যান্ড আউটপুট তৈরি করতে পারে এবং উভয়ই মধ্যবর্তী ডাউন-কনভারশন স্টেজের উপর নির্ভর করে না।

এটি "ভার্চুয়ালভাবে সমস্ত ডিজিটাল" রেডিও র্যাকগুলিকে তৈরি করা সম্ভব করে যাতে 2.4 GHz Wi-Fi, প্রায় 3.5 GHz 5G নতুন রেডিও এবং 800 MHz থেকে 1.8 GHz সেলুলার ব্যান্ডগুলিকে সরাসরি ডিজিটাইজ করা এবং প্রক্রিয়াজাত করা যায়৷ বিপরীতে, অনেক অফ-দ্য-শেল্ফ এসডিআর প্ল্যাটফর্ম কয়েক ডজন বা কয়েকশ মেগাহার্টজের নমুনা হারের মধ্যে সীমাবদ্ধ এবং তাই সংকেতকে মধ্যবর্তী ফ্রিকোয়েন্সিতে নামানোর জন্য অ্যানালগ মিক্সারের উপর নির্ভর করে।

এই অ্যানালগ স্তরগুলি বাদ দিয়ে, RFSoC-ভিত্তিক SDRগুলি উচ্চতর বিশ্বস্ততা, কম বিলম্বিতা এবং আরও কমপ্যাক্ট ডিজাইন সক্ষম করে (চিত্র 2)।