Práctica 2: Recepción de señales*
Bryam Rafael Mazariegos Rìos, 2019011781 and Milder Alexander Mazariegos Mazariegos, 2019000521
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Facultad de Ingeniería, Escuela de Mecánica Eléctrica, Universidad de San Carlos,
Edificio T1, Ciudad Universitaria, Zona 12, Guatemala.
I.
OBJETIVOS.
* Definir que es un SDR y describir el adquirido.
* Aprender sobre GNU radio e investigar sobre el programa.
* Aprender sobre que es la FCC y FCC ID.
* Aprender a visualizar una señal de Amplitud modulada.
II.
MARCO TEORICO
A.
RTL SDR
Un RTL-SDR (Software Defined Radio con receptor de
bajo costo Realtek) es un dispositivo receptor de radio
de bajo costo que se utiliza para convertir las señales de
radio analógicas en señales digitales, lo que permite su
procesamiento y análisis mediante software especializado.
Estos dispositivos son utilizados en una variedad de
aplicaciones, incluyendo la recepción de señales de televisión y radio, la detección de señales meteorológicas, la
detección de señales de radar y la exploración de bandas
de frecuencia no licenciadas.
El SDR a utilizar para nuestras futuras prácticas será
el NooElec NESDR Mini USB RTL-SDR , como tales,
tienen una capacidad de frecuencia de aproximadamente
25MHz-1750MHz, aunque esto puede variar un poco de
una unidad a otra y su precio redondeo los Q 350.
bloques de procesamiento de señales, la construcción y
simulación de sistemas de comunicaciones, lo anterior
puede ser a nivel simulación o a nivel implementación
con la ayuda de radios programables. La tarea de los
radios es trabajar a nivel radio frecuencia, mientras
el procesamiento en banda base de la señal se realiza
mediante el software.
El uso de GNU Radio con dispositivos periféricos
adecuados como las tarjetas USRP, BladeRF, HackRF o
SDR-RTL permite transmitir y recibir señales de radio
frecuencia.
Para utilizar GNU Radio es necesario tener conocimientos de programación, de procesamiento digital de
señales y de sistemas de comunicaciones. El código en
GNU Radio se desarrolla principalmente en lenguaje de
programación Python y cuando se requiere alto rendimiento en la implementación de los algoritmos se utiliza
C++. También es posible desarrollar aplicaciones utilizando la interfaz gráfica de usuario GNU Radio Companion (GRC), la cual permite implementar sistemas de
comunicaciones a partir de bloques que realizan funciones básicas de procesamiento de señales, sin necesidad de
escribir ni una sola línea de código. Este enfoque permite que se modelen sistemas de comunicaciones en forma
rápida y flexible.
Figura 1: NESDR Mini USB
Figura 2: GNU Radio instalado en su última versión
B.
GNU Radio
GNU Radio (The GNU Radio Foundation, 2019),
es una herramienta de desarrollo con licencia tipo
GLP (General Public License), que permite, mediante
*
Laboratorio de Comunicaciones 1, Sección D
C.
FCC y el FCC ID
La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC, por
sus siglas en inglés) fue establecida por la Ley de Comunicaciones de 1934, como una agencia independiente
del gobierno de los Estados Unidos con responsabilidad
directa ante el Congreso.
2
La FCC es la entidad reguladora de las comunicaciones,
interestatales (entre los estados) e internacionales, de
radio, televisión, telefónicas, satelitales y por cable, en
los 50 estados, el Distrito de Columbia y los territorios
de Estados Unidos.
El FCC ID o número de identificación de la Comisión Federal de Comunicaciones puede encontrarse en casi
cualquier pieza de hardware de un ordenador. Este ID no
es una licencia ni permiso para transmitir, simplemente
es un registro del tipo de equipo que tenemos.
De hecho, el FCC ID es el mismo para todas las copias
del mismo modelo. Es decir, si compras dos teléfonos del
mismo modelo, ambos tendrán el mismo FCC ID. Por
lo que no se trata de un código único que identifique un
producto en específico.
III.
A.
RESULTADOS
Visualizar señal en el dominio de la frecuencia
La resolución teórica se encuentra en : Principles Of
Communication Systems By Herbert Taub And Donald
L Schilling 2nd Edition pag 18-19
Donde:
v(t) = m(t)cos(2πfc t)
(1)
m(t) = cos(2πfm t)
(2)
Evaluando con los valores de :
fc = 1000Hz
(3)
fm = 100Hz
(4)
m=1
(5)
Figura 3: EJEMPLO: FCC ID APPLE WATCH SERIES
7
D.
Amplitud Modulada (AM)
La amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es una técnica utilizada en el procesamiento de
señales y la comunicación electrónica, más comúnmente
para la transmisión de información a través de una onda
transversal de televisión.
Consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.
Figura 4: AM
Figura 5: Diagrama para visualizar la señal en el dominio
de la frecuencia.
Figura 6: Multiplicación de las dos señales graficada en
el dominio de la frecuencia.
3
B.
Modulación AM
Ecuación a utilizar :
v(t) = Ac [1 + m(t)]cos(wc t)
(6)
Figura 9: Señal modulada AM en el dominio de la frecuencia.
Figura 10: Señal modulada en el dominio de la frecuencia.
Figura 7: Diagrama de modulación AM.
Figura 11: Señal moduladora en el dominio de la frecuencia.
IV.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
* Lo obtenido por el gráfico se asemeja a lo esperado
teóricamente , ya que corresponde a una función
con impulsos con diferentes picos a determinados
valores de frecuencia fc , fm , f . Esto es debido a
que se multiplican dos señales cosenoidales.
* La modulación hecha en AM significo el cambio de
la amplitud en nuestra señal portadora de frecuencia en este caso 10khz, por medio de la señal modulante o moduladora m(t) con una frecuencia 1khz.
V.
Figura 8: Señal modulada AM en el dominio del tiempo.
CONCLUSIONES
Los sdr son dispositivos de bajo costo utilizados en
la comunidad de radioaficionados para la conversión de señales y su procesamiento.
4
GNU RADIO es un software abierto que mediante
bloques se puede proecesar señales y hacer simulaciones de sistemas de comunicaciones.
La comisión federal de comunicaciones es la ente
encargada de regular las comunicaciones, de radio,
televisión , telefónicas etc, internacionalmente.
Como parte de esta regulación cada dispositivo
[1] TODO-SDR - Blog en Español dedicado al RTL-SDR y la
Radioafición.. TODO-SDR
[2] Amsat.org. 2023. FM Satellite Frequency Summary. Frecuencia satelites
transmisor RF tiene un FCC ID que lo identifica
, este no es un código único para cada dispositivo ,
dispositos del mismo modelo poseen el mismo FCC
ID.
La modulación de AM es el proceso de cambiar
la amplitud de una señal portadora de frecuencia
relativamente alta, en proporción con el valor instantáneo de la señal modulante o moduladora.
[3] Federal Communications Commission.FCC
[4] Taub Donald Schilling, Principles of Communication Systems (segunda edicion).