Здравствуйте! В своей предыдущей статье я рассказывал об основах Software Defined Radio. В данной статье рассмотрим то, как изложенные ранее принципы реализуются на практике на примере открытого GNU проекта Charleston SDR project одним из разработчиков компании Amrad - Dr. John Schwacke.
Этот модуль разработан для FPGA платы разработанной Digilent inc. Модуль содержит фильтр нижних частот(LPF), малошумяший усилитель(LNA),  сигнальный  роцесор(AFEDRI8201). Вкратце работа данной схемы показана на следующем рисунке:
Цифровой комплексный сигнал подается через синхронный последовательное соединение на  АЦП через интерфейс SPI. Оба интерфейса подключаются непосредственно к Xilinx FPGA через разъемы PMOD
А теперь все по порядку:
На входе:
Входящие сигнал подается через разъем  SMA на переключатель. Путь прохождения зависит от 
сигннала. Есть 2 пути – через ФНЧ-усилитель, или напрямую на FPGA  (Для приема FM сигналов
диапазона 100 МГц можно обойтись и без  ФНЧ с усилителем) При переключении неиспользуемый
путь шунтируется на землю через 50 Ом. Низкочастотная фильтрация осуществляется SMD модулем
фильтра  от фирмы Minicircuits(полосовой фильтр на 27 МГц,  дает затухание 60 дБ выше
заданной частоты, Частота дискретизации - 80 MSPS).  Пройдя через фильтр сигнал попадает на
малошумяший переменный усилитель AD8331 от Analog Devices. Шунтирующие AD8331 конденсаторы
и резистор обратной связи выбраны так, чтобы обеспечить 50 Ом на входе. Режим работы
усилителя контролируется FPGA. Максимальный уровень на выходе - 4 В при входном напряжении
2.5 В.
Сигнальный процессор  AFEDRI8201
Характеристики:
• Интерфейсы для Texas Instruments DRIx50 HD Радио Baseband процессоров
• 12-Bit, 80MSPS АЦП уменьшает шум и улучшает чувствительность
• Типичные соотношения сигнал / шум 102dB Полоса пропускания -3 КГЦ
• Программируемый диапазон вводимых значений для оптимального динамического диапазона
тюнера
• Смеситель: 32-разрядная версия частоты и фазы
• Прореживание соотношение: 32 до 4096
• программируемые пользователем КИХ-фильтров с 16-Bit
• 12-бит ЦАП
• SPI ™ Control Interface
ПРИМЕНЕНИЕ
• AM / FM радиоприемники
• SDR
• Узкополосные приемники
На следующей картинке приведена структурная схема процессора:
ОПИСАНИЕ
AFEDRI8201 состоит из 12-разрядного аналого-цифрового преобразователь (ADC) с
программируемым входным диапазоном, цифрового дециматора(DDC), и программируемых
пользователем цифровых фильтров с 16-битными коэффициентами.
АЦП кроме дискретизации также  представляет собой программируемый усилитель который
преобразует входные значения от 1Х до 4Х раз.
После сигнал попадает на последовательную цепочку фильтров. Туда входят CIC фильтр и
КИХ-фильтры (FIR1 и FIR2).
CIC фильтр - гребенчатый фильтр 5го порядка с диапазоном прореживания от 8 до 1024. Каждый
из фильтров КИХ добавляет дополнительные децимации.
AFEDRI8201 также содержит 12-разрядный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который
может быть использован для различных целей, в том числе настройки автоматической
регулировки усиления или контроля частоты. Исходные данные для ЦАП могут быть сформированы
либо через DSP, или через последовательный порт данных, или  через интерфейс SPI
управления.
На данной схеме приведено подключение сигнального процессора в Charlston SDR.
C дифференциального выхода сигнал поступает на первичный Minicircuits АD1-1WT
трансформатор. Вторичные трансформаторы обеспечивают сдвиги сигнала переменного тока до 1,8
В. Данный режим оптимизирует производительность АЦП. Дифференциальный сигнал от вторичных
трансформаторов поступает на входы АЦП. Синхронизация обеспечивается 80 МГц кварцевым
генератором. Все управляющие линии от AFEDRI8201 (RESET, SYNC, DOUT0, DOUT1, DFSO, DCLK,
DFSI, Д.И., SCLK, MOSI, MISO, CS) связаны с FPGA через PMOD разъемы.
FPGA и USB интерфейс поставляются недорогой платой от Digilent Inc. В данной случае
используется Nexys 2. В её состав входят многочисленные разъемы ввода-вывода, RAM, EEPROM,
последовательный порт, VGA-интерфейс, светодиоды, и 7ми сегментный индикатор. Плата
обеспечивает USB 2.0 (480 Мбит / с).
Вот собственно, как выглыдит обьект САБЖА: