PySDR: Een handleiding voor SDRs en digitale signaalbewerking met Python

door Dr. Marc Lichtman

• 1. Introductie
  • 1.1. Doel en doelgroep
  • 1.2. Meehelpen
  • 1.3. Erkenning
  • 1.4. Nederlandse vertaling
• 2. Het Frequentiedomein
  • 2.1. Fourierreeks
  • 2.2. Tijd-Frequentie paren
  • 2.3. Fouriertransformatie
  • 2.4. Tijd-Frequentie Eigenschappen
  • 2.5. Fast Fourier Transform (FFT)
  • 2.6. Negatieve Frequenties
  • 2.7. Volgorde in de tijd maakt niet uit
  • 2.8. FFT in Python
  • 2.9. Vensterfunctie
  • 2.10. FFT-grootte
  • 2.11. Spectrogram/Waterval
  • 2.12. FFT Implementatie
• 3. IQ-sampling
  • 3.1. Basis van samplen
  • 3.2. Nyquist samplen
  • 3.3. Kwadratuursamplen
  • 3.4. Complexe Getallen
  • 3.5. Complexe getallen bij FFTs
  • 3.6. Ontvangende kant
  • 3.7. Draaggolven en frequentieverschuiving
  • 3.8. Architectuur van ontvangers
  • 3.9. Basisband- en Banddoorlaatsignalen
  • 3.10. DC Piek
  • 3.11. samplen met onze SDR
  • 3.12. Gemiddelde Vermogen Berekenen
  • 3.13. Power Spectral Density berekenen
  • 3.14. Extra Leesmateriaal
• 4. Digitale Modulatie
  • 4.1. Symbolen
  • 4.2. Draadloze Symbolen
  • 4.3. Amplitude Shift Keying (ASK)
  • 4.4. Phase Shift Keying (PSK)
  • 4.5. IQ Diagrammen/Constellaties
  • 4.6. Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
  • 4.7. Frequency Shift Keying (FSK)
  • 4.8. Differentiële Codering
  • 4.9. Voorbeeld in Python
  • 4.10. Extra Leesmateriaal
• 5. PlutoSDR in Python
  • 5.1. Software/Drivers Installatie
  • 5.2. Ontvangen
  • 5.3. Zenden
  • 5.4. Tegelijk zenden en ontvangen
  • 5.5. Maia SDR and IQEngine
  • 5.6. Referentie API
  • 5.7. Pluto Python Oefeningen
• 6. USRP in Python
  • 6.1. Software/Drivers Install
  • 6.2. Receiving
  • 6.3. Transmitting
  • 6.4. Transmitting and Receiving Simultaneously
  • 6.5. Subdevice, Channels, and Antennas
  • 6.6. Syncing to 10 MHz and PPS
• 7. Ruis en dB
  • 7.1. Gaussische Ruis
  • 7.2. Decibellen (dB)
  • 7.3. Ruis in het frequentiedomein
  • 7.4. Complexe Ruis
  • 7.5. AWGN
  • 7.6. SNR en SINR
  • 7.7. Extra leesmateriaal
• 8. Filters
  • 8.1. Basis van Filters
  • 8.2. Filteropbouw
  • 8.3. Filterimplementatie
  • 8.4. Filterontwerptools
  • 8.5. Convolutie
  • 8.6. Filterontwerp in Python
  • 8.7. Introductie tot Pulse Shaping
• 9. Link Budgets
  • 9.1. Introductie
  • 9.2. Signaalvermogensbudget
  • 9.3. Ruisvermogen
  • 9.4. SNR
  • 9.5. Voorbeeld budget: ADS-B
• 10. Kanaalcodering
  • 10.1. Waarom we kanaalcodering nodig hebben
  • 10.2. Typen Codes
  • 10.3. Code-snelheid
  • 10.4. Modulatie en codering
  • 10.5. Hamming Code
  • 10.6. Soft vs Hard Decodering
  • 10.7. Shannon Limiet
  • 10.8. State of the Art Codes
• 11. IQ Files and SigMF
  • 11.1. Binary Files
  • 11.2. Python Examples
  • 11.3. Visually Analyzing an RF File
  • 11.4. Max Values and Saturation
  • 11.5. SigMF and Annotating IQ Files
• 12. Multipath Fading
  • 12.1. Multipath
  • 12.2. Fading
  • 12.3. Rayleigh Vervaging Simuleren
  • 12.4. Multipath Fading Overkomen
• 13. Pulse Shaping
  • 13.1. Inter-Symbool-Interferentie (ISI)
  • 13.2. Matched Filter
  • 13.3. Een filter opsplitsen
  • 13.4. Specifieke pulsvormende filters
  • 13.5. Roll-Off Factor
  • 13.6. Python Oefeningen
• 14. Synchronisatie
  • 14.1. Introductie
  • 14.2. Draadloos kanaal simuleren
  • 14.3. Tijdsynchronisatie
  • 14.4. Tijdsynchronisatie met interpolatie
  • 14.5. Grove Frequentiesynchronisatie
  • 14.6. Fijne Frequentiesynchronisatie
  • 14.7. Frame-synchronisatie
• 15. Compleet voorbeeld
  • 15.1. Introductie FM-Radio en RDS
  • 15.2. Het RDS-Signaal
  • 15.3. Signaal ontvangen
  • 15.4. FM Demodulatie
  • 15.5. Frequentieverschuiving
  • 15.6. RDS eruit filteren
  • 15.7. Met 10 decimeren
  • 15.8. Hersamplen naar 19 kHz
  • 15.9. Banddoorlaatfilter
  • 15.10. Tijdsynchronisatie (Symbool-niveau)
  • 15.11. Fijne Frequentiesynchronisatie uitvoeren
  • 15.12. BPSK demoduleren
  • 15.13. Differentieel decoderen
  • 15.14. RDS Decoderen
  • 15.15. RDS Interpreteren
  • 15.16. Laatste code
  • 15.17. Erkenningen
  • 15.18. Extra leesmateriaal RDS
• 16. DOA & Beamforming
  • 16.1. Overzicht en termen
  • 16.2. Eisen SDR
  • 16.3. Introductie Matrix wiskunde in Python/NumPy
  • 16.4. Basiswiskunde
  • 16.5. Een signaal ontvangen
  • 16.6. Conventional DOA
  • 16.7. 180 Degree Ambiguity
  • 16.8. Broadside of the Array
  • 16.9. When d is not λ/2
  • 16.10. MVDR/Capon Beamformer
  • 16.11. Number of Elements
  • 16.12. MUSIC
  • 16.13. ESPRIT
  • 16.14. Radar-Style Scenario
  • 16.15. Quiescent Antenna Pattern
  • 16.16. 2D DOA
  • 16.17. Steering Nulls
  • 16.18. Conclusion and References
• 17. Phased Arrays with Phaser
  • 17.1. Intro to Phased Arrays
  • 17.2. Hardware Overview
  • 17.3. SD Card Preparation
  • 17.4. Hardware Preparation
  • 17.5. Software Install
  • 17.6. HB100 Setup
  • 17.7. Calibration
  • 17.8. Pre-built Example App
  • 17.9. Phaser in Python
  • 17.10. Monopulse Tracking
  • 17.11. Radar with Phaser
  • 17.12. Conclusion
• 18. Over de auteur