introduction of an integrated radio receiver system based modern software defined radio technology

1. www.sagax.hu
Elektronikai hadviselElektronikai hadviseléésisi
éés felders felderííttıı rendszerek integrrendszerek integráácicióójaja
korszerkorszerőő digitdigitáálislis-- éés szoftver rs szoftver ráádidióó technoltechnolóógigiáávalval
Dr.Dr. Eged BertalanEged Bertalan
SagaxSagax CommunicationsCommunications LtdLtd., 1096 Budapest., 1096 Budapest HallerHaller u. 11u. 11--13. Hungary13. Hungary
Analog- and digital hw Signal processing- and operating sw Equipment System

2. 2/22www.sagax.hu
TartalomTartalom
•• BevezetBevezetıı (2)(2)
–– Rendszer definRendszer definíícicióó (1)(1)
–– Ipari kIpari kéépesspesséégekgek (1)(1)
•• Elektronikai hadviselElektronikai hadviseléési rendszersi rendszer
–– RendszerRendszer ééppííttéési alapelveksi alapelvek (1)(1)
–– A szoftver rA szoftver ráádidióó technoltechnolóógia alapelvegia alapelve (2)(2)
–– Fizikai mFizikai mééret csret csöökkenkkenéés, ks, kéépesspesséégek ngek nöövekedvekedéésese (3)(3)
–– ÁÁllomllomáás ts tíípusokpusok éés vezs vezéérlrlıı programokprogramok (1)(1)
•• RRáádidióóelektronikai felderelektronikai felderííttéési rendszersi rendszer
–– Rendszer felRendszer felééppííttééss (1)(1)
–– AnalAnalóóg jelfeldolgozg jelfeldolgozóó elemekelemek (1)(1)
–– TartomTartomáány konverziny konverzióós elemeks elemek (1)(1)
–– Optikai jelszOptikai jelszéétoszttosztááss (2)(2)
–– VVéételtechnikai kteltechnikai kéészszüülléékekkek (5)(5)
•• ÖÖsszefoglalsszefoglalóó (1)(1)
(22)(22)

3. 3/22www.sagax.hu
Rendszer definiRendszer definiáállááss
IdIdıı//ÁÁrr
BonyolultsBonyolultsáágg
KKéészszüülléékk
ÁÁllomllomááss
RRéészegysszegyséégg
RendszerRendszer

4. 4/22www.sagax.hu
Magyar (vMagyar (véédelmi)elektronika ipar kdelmi)elektronika ipar kéépesspesséégg
2200800822004004220000001996199619921992198819881984198419801980
KKéészszüülléékk
RRéészegysszegyséégg
22001212
Pálma, Liget, Szahara
IdIdıı//ÁÁrr
BonyolultsBonyolultsáágg
ÁÁllomllomááss
RendszerRendszer

5. 5/22www.sagax.hu
IntegrIntegráált felderlt felderííttıı éés zavars zavaróó rendszerrendszer
Felderítés
ESM
(SIGINT/COMINT)
Zavarás
ECM
Vezérlés (CC)
(táv)vezérelt mőködés (táv)vezérelt mőködés
Sys te msEquipmen tsApplicatio nsSigna lproces singDo main c onv ersionAnalog ex te nsionSigna lro utingField coup ling Sys te msEquipmen tsApplicatio nsSigna lproces singDo main c onv ersionAnalog ex te nsionSigna lro utingField coup ling
Sys te msEquipmen tsApplicatio nsSigna lproces singDo main c onv ersionAnalog ex te nsionSigna lro utingField coup ling Sys te msEquipmen tsApplicatio nsSigna lproces singDo main c onv ersionAnalog ex te nsionSigna lro utingField coup ling
HálózatHálózat
Adatbázis

6. 6/22www.sagax.hu
RRáádidióóelektronikai eszkelektronikai eszkööz modellz modell
Analog
processing
Digital
processing
Domain
conversion
A/D and D/A
Software Defined Radio based implementation
Conversion
technology
RF
technology
DSP
technology
IF Down
Conversion
Baseband
Down
Conversion
Baseband
Demodulation
and
Processing
RF IF BB
Traditional implementation
GUI
technology

7. 7/22www.sagax.hu
SDR megvalSDR megvalóóssííttáási szinteksi szintek
Digital
signals
Digital
BB
Digital
IF
Digital
RF

8. 8/22www.sagax.hu
MMééret csret csöökkenkkenééss –– kkéépesspesséég ng nöövekedvekedééss
DCUDCU--314314
Max. 4Max. 4 analoganalog I/O channelsI/O channels
1 clock I/O channel1 clock I/O channel
80Msps/14bit sampling80Msps/14bit sampling
500MHz bandwidth500MHz bandwidth
80 bit front80 bit front--end busend bus
XilinxXilinx VirtexVirtex II FPGAII FPGA
64bit/66MHz PCI interface64bit/66MHz PCI interface
DRUDRU--330404
Max. 4Max. 4 analoganalog I/O channelsI/O channels
1 clock I/O channel1 clock I/O channel
80Msps/14bit sampling80Msps/14bit sampling
500MHz bandwidth500MHz bandwidth
XilinxXilinx VirtexVirtex II FPGAII FPGA
Max. 16 digital tunerMax. 16 digital tuner
64bit/66MHz PCI interface64bit/66MHz PCI interface

9. 9/22www.sagax.hu
FelfedFelfedéési ksi kéépesspesséégekgek
PCS downlink band CDMA channels
Narrow-band FM DVB-T broadcast
220GHz/sec0GHz/secteljesteljesssáávvúú
ppáásztsztáázzáásisebesssisebesséégg

10. 10/22www.sagax.hu
KKöönnynnyőő jjáármrmőőves nagy mobilitves nagy mobilitáássúú teleptelepííttééss
Elektronika a raktérben Kezelıfelület a kabinban

11. 11/22www.sagax.hu
ÁÁllomllomáás protots prototíípusok (12U 19pusok (12U 19”” mmééretben)retben)
Felderítı (ESM) állomás Zavaró (ECM) állomás
0.090.09--3000MHz3000MHz frekvenciafrekvencia tartomtartomáányny
2/4 f2/4 füüggetlen keresggetlen keresıı vevvevııkkéészszüülléékk
4/16/64 monitoring csatorna4/16/64 monitoring csatorna
Helyi vagy tHelyi vagy táávoli rvoli röögzgzííttéési lehetsi lehetıısséégg
IrIráánymnyméérréési ksi kéépesspesséégekkel bgekkel bııvvííthetthetıı
Helyi vagy tHelyi vagy táávoli vezvoli vezéérlrléés lehets lehetıısséégege
AdAdóó 110000--500MHz500MHz frekvenciafrekvencia tartomtartomáányny
FolyamatosFolyamatos éés felels felelıı (responsive)(responsive) üüzemmzemmóódd
1100ms00ms vváálaszidejlaszidejőő akciakcióókkéépesspesséég (1ms opcig (1ms opcióó))
SzSzééles adaptles adaptáálhatlhatóó modulmoduláállóó jelkjelkíínnáálatlat
11000W ad000W adóó kimenkimenıı teljesteljesíítmtméényny
AkkumulAkkumuláátorostoros üüzem cszem csöökkentett kkkentett kéépesspesséégekkelgekkel

12. 12/22www.sagax.hu
SIGINT/COMINT nagySIGINT/COMINT nagyáállomllomáás/(al)rendszers/(al)rendszer ©©
Field
coupling
Analog
Signal
Routing
Matrix
N x M
HF
Signal
routing
Analog
front-end
Digital
converter
Spectrum
routing
Signal
reception
NET
(FC)
NET
(FC)
N
VHF
…
M
ADC
ADC
ADC
M
Digital
Signal
Routing
Matrix
M x K
Search
Monitor
…
K NET
(IP)
NET
(IP)
Spectrum servers Signal and info servers
Dynamic resource allocation management
Baudot
Sitor
…
L
Info
decoding
1 2 43 5 6 7
Out
present
8

13. 13/22www.sagax.hu
AnalAnalóóg jelfeldolgozg jelfeldolgozááss
4/14/1
SelectorSelector
SSUSSU
1/41/4
DistributorDistributor
SDUSDU
4/14/1
SelectorSelector
SSUSSU
4/14/1
SelectorSelector
SSUSSU
4/14/1
SelectorSelector
SSUSSU
1/41/4
DistributorDistributor
SDUSDU
1/41/4
DistributorDistributor
SDUSDU
1/41/4
DistributorDistributor
SDUSDU
Input 1
Input 2
Input 3
Input 4
Output 1 Output 2 Output 3 Output 4

14. 14/22www.sagax.hu
TartomTartomáány konverziny konverzióó
PCI
HOST
Interface
PCI BUS connector
FPGA
LOGIC and DSP
resource
MCU Config
EEPROM
Control
EEPROM
PROM
JTAG
FPGA
JTAG
Dedicated
data
connection
RS-232
serial control
interface
Front-end
BUS
Control
BUS
CLK DRV
X2/X4/X8SCLK OSC
10MHz
External
CLK
in/out
LCLK OSC
33MHz
Sampling
CLK
Local
CLK
I2C
FPGA CFG
Sampling
CLK
for converters
Different
front-end
configurations
External
TRG in/out
FIFO FPGAADC
Analog
preamp
WIDE-BAND
(Directsampled)
Analog
Full bandwidth
DDC FPGAADC
Analog
preamp
NARROW-BAND
(Channelized)
Analog
Reduced bandwidth
Digital
(DCU-304) (DRU-304)

15. 15/22www.sagax.hu
Optikai jelszOptikai jelszéétoszttosztóó hháállóózatzat
http://aliceinfo.cern.ch/Public/en/Chapter2/Chap2_DAQ.html

16. 16/22www.sagax.hu
Spectrum routingSpectrum routing
Digital
Selection/switch
matrix
Read
thread
Write
thread
Storage media
Digitalsources
(converters)
Digitalsinks
(receivers)

17. 17/22www.sagax.hu
TTáárolrolóó/k/kéésleltetsleltetıı szerverszerver
••Compact design withCompact design with
graphical usergraphical user
interfaceinterface
••Up to 40MHz wideUp to 40MHz wide
instantaneousinstantaneous
realreal--time bandwidthtime bandwidth
••Analog or digitalAnalog or digital
input and outputinput and output
••Up to 8TB storageUp to 8TB storage
capacity in 4Ucapacity in 4U
••StandStand--alone oralone or
network accessnetwork access
SSSSSS--30003000 serverserver

18. 18/22www.sagax.hu
KeresKeresıı vevvevııkkéészszüülléékk
••40MHz instantaneous40MHz instantaneous
bandwidthbandwidth
••1ms time resolution1ms time resolution
••1KHz frequency1KHz frequency
resolutionresolution
••1200/3200 pixel1200/3200 pixel
displaydisplay
••Full or partialFull or partial
bandwidth processingbandwidth processing
SRSSRS--3000 receiver3000 receiver

19. 19/22www.sagax.hu
Monitoring vevMonitoring vevııkkéészszüülléékk
••IntegratedIntegrated fronfrontt--endend
tunertuner
••2020--3000MHz VUHF3000MHz VUHF
••1.51.5--32MHz HF32MHz HF
••4400KHz IF bandwidth00KHz IF bandwidth
••AM/FM/SSB/ISBAM/FM/SSB/ISB
demodulationdemodulation
••Hard disk recordingHard disk recording
facilityfacility
SRMSRM--3000 receiver3000 receiver

20. 20/22www.sagax.hu
DemodulDemoduláátortor éés deks dekóóderder
•Different signal input
interfaces
•Digital demodulators
•Large number of
signal decoding
Advanced signal
analysis functions
•Powerful signal
intelligence tools
•Signal classification
option
SSDWDW--30003000 decoderdecoder

21. 21/22www.sagax.hu
DemodulDemoduláácicióó éés deks dekóódoldolááss
NET
(IP)
NET
(IP)
*.WAV files*.WAV files
Demodulator
-FSK
-PSK
-QAM
…
Decoder
-Codan
-Pactor
…
…
Modulation
analysis
tools
Data
analysis
tools
NET
(IP)
NET
(IP)
Report filesReport files

22. 22/22www.sagax.hu
ÖÖsszefoglalsszefoglalóó
•• Rendszer mRendszer mééretfretfüüggggıı definidefiniáálláásasa
•• Szoftver rSzoftver ráádidióó technoltechnolóógia alapelvegia alapelve éés haszns hasznáálatlatáának elnak elıınyeinyei
•• RRáádidióó elektronikai hadviselelektronikai hadviseléési rendszersi rendszer ééss áállomllomáásoksok
•• RRáádidióó elektronikai felderelektronikai felderííttéési rendszer koncepcisi rendszer koncepcióó
•• VVéételtechnikai eszkteltechnikai eszköözzöök hazai gyk hazai gyáártrtáásbansban
1842 Ipari ki1842 Ipari kiáállllííttááss
1844 V1844 Véédegylet a hazai ipar vdegylet a hazai ipar véédelmdelméébenben
„ö„önnáállllóó áállamhoz nemzeti ipar kellllamhoz nemzeti ipar kell””