Programvaredefinert radio er radio der signalene samples og konverteres til digitale data tidlig i prosessen. Dette betyr at som alle digitale data, kan de kopieres uten tap av kvalitet. Datamaskiner kan utføre samme beregning mange ganger. Dermed kan et SDR-program ta ett input og behandle det annerledes , som om det var mange forskjellige radioer.

Det er det grunnleggende konseptet. For å gjøre dette arbeidet må du likevel ha det digitale signalet du trenger - all maskinvaren som fungerer i det analoge domenet, samler radiobølgene og konverterer dem til et digitalt signal, må kunne samtidig motta alt alle ønsker.

Dette viser seg å ikke være vanskelig i det hele tatt med moderne elektronikk. Hvert radiosignal har litt båndbredde - noe rekkevidde av frekvenser som det opptar. (Et signal på nøyaktig en frekvens formidler ingen informasjon.) SDR-mottakermaskinvare tar signalet og konverterer det til digitale prøver ved hjelp av en samplingsfrekvens som er høy nok til å bevare hele båndbredden. Hvis du tar en mottaker som er i stand til å motta et bredbåndsbreddesignal og stiller det inn der det er flere smalere (og nærmere avstand) signaler, inneholder det resulterende digitale signalet alle disse signalene, med forskjellige frekvenser seg selv.

Et slikt multiplexed signal blir deretter behandlet i programvare ved bruk av digitale versjoner av de samme komponentene som en analog radio ville - miksere, filtre og demodulatorer - for å trekke ut individuelle signaler.

En programvaredefinert radio for flere brukere må bare kjøre en forskjellig konfigurert kopi av komponentene for hver bruker.

Så er den eneste gjenværende saken at mottakerens maskinvare er i stand til å bringe inn et signal med nok båndbredde og samplingshastighet til å inneholde alle brukernes ønskede innstillinger. Dette er nøyaktig den samme teknologien som muliggjør digital trådløs kommunikasjon med høy datahastighet - høy samplingsfrekvens ADC for å konvertere disse digitale signalene.

annet element i en slik SDR er en antenne som er egnet for å motta hele båndbredden. Generelt kan hvilken som helst antenne brukes til å motta over en bred båndbredde, men signalnivået vil være mye svakere unna de optimale frekvensene.

For “Høyere” bånd (VHF og oppover), en enkelt antenne med vanlig design kan gjøre jobben, akkurat som antenner for skannere.

Mottakere for hele HF, som University of Twente WebSDR, følg deg med å bruke en fysisk antenne som løst er like dårlig ved alle frekvenser av interesse, etterfulgt av en innebygd forsterker (LNA) for å øke signalnivået for mottakeren - mest kjent i dette kontekst, PA0RDT “Mini-Whip” design.

Merk at “hele HF” er bare 30 MHz, noe som ikke er så mye i disse dager. Et enkelt Wi-Fi-signal kan oppta 40 MHz.

Innstilling av en analog radio oppnås ved å justere oscillatorer eller filtre slik at ønsket stasjon faller innenfor radioens passbånd. For en SSB-mottaker er dette passbåndet et sted mellom 3 og 6 kHz bredt. Utgangen fra demodulatoren går deretter til en høyttaler. Filtrene kan ikke være bredere enn det, ellers hører du stasjoner i nærheten.

Hvis utgangen mates til en analog til digital omformer, for eksempel et datamaskinlydkort, har du nå en SDR. Med en analog løsning vil innstilling av to stasjoner kreve et fysisk sett med filtre, oscillatorer og miksere. Men på en datamaskin er det bare en annen forekomst av et program som kjører, så det er enkelt å ha et hvilket som helst antall samtidige lyttere. Det analoge passbåndet kan være bredere siden digital filtrering kan redusere passbåndet ytterligere etter behov.

Med det meste av behandlingen som er gjort i datamaskinen, kan den analoge radioen bli enklere. Se for eksempel Softrock Lite II, som er en analog radio for rundt $ 20 USD. Du skaffer en datamaskin og et lydkort for å gjøre det til en SDR.

Softrock er en billig løsning, og den lave samplingsfrekvensen til lydkortet begrenser båndbredden som kan Bearbeidet. Men med litt penger er det mulig å oppgradere den analoge til digitale omformeren til en som opererer med en samplingsfrekvens på titalls eller hundrevis av MHz, og legge til en FPGA for å håndtere den økte beregningsbehovet. Siden radioen ikke sender antennen, trenger den ikke å være spesielt effektiv, så en liten pisk til en høyimpedans buffer gir en god antenne med bred båndbredde. Med en samplingsfrekvens på 30 MHz er det mulig å stille den analoge radioen til 0-30 MHz og ha hele HF-båndet (og alt under det) tilgjengelig for brukere via WebSDR.