Mark Patrick, director técnico de marketing para EMEA de Mouser Electronics nos describe las claves para esta tecnología SDR de comunicaciones inalámbricas.
La Radio Definida por Software (SDR, por sus siglas en inglés) se originó en la década de los setenta, y su uso estaba limitado a las aplicaciones militares.
Sin embargo, los avances en las tecnologías de procesamiento de señales FPGA y DSP, el desarrollo de transceptores de radio en CI y la evolución de pequeñas redes inalámbricas, originaron un aumento en la SDR a principios del siglo XXI.
En este artículo, analizaremos los fundamentos básicos de la SDR, destacaremos su naturaleza flexible en comparación con las arquitecturas de radiofrecuencia tradicionales y veremos algunas aplicaciones comunes. También hablaremos de posibles aplicaciones en las que la SDR aportaría grandes ventajas, especialmente en un mundo en el que la conectividad inalámbrica se ha convertido en un aspecto fundamental de la sociedad.
Siempre inalámbrico
La conectividad inalámbrica ha progresado mucho desde que Marconi usara por primera vez transmisores de chispa para enviar mensajes en código morse al otro lado del Atlántico. Han pasado 122 años, y la comunicación inalámbrica está por todas partes. Es un pilar fundamental para la conexión de nuestros dispositivos inteligentes, es la base de las redes móviles y proporciona imágenes de otros planetas a nuestros televisores. Sin la conexión inalámbrica, nuestra sociedad no podría haber avanzado.
La ingeniería de radiofrecuencia (RF) ha sido siempre una disciplina muy especializada y, tradicionalmente, analógica. En sus inicios, la comunicación por radio se empleaba principalmente para la comunicación por voz y para enviar o recibir mensajes, normalmente con código morse. En ambos casos, la transferencia de información requería modular la frecuencia de un transmisor. Las emisoras empezaron a usar la amplitud modulada (AM) para las transmisiones locales de media onda, así como para las de larga distancia y onda corta. La frecuencia modulada (FM) ganó popularidad en las emisiones de frecuencia muy alta (VHF) en canales nacionales y locales. El diseño de los emisores y receptores de radio era totalmente analógico. La transmisión digital de datos emplea un modulador de radio y un demodulador (módem) para la conversión binaria/analógica. Al principio, la técnica de modulación empleada para esas aplicaciones era el desplazamiento de frecuencia (FSK).
Como veremos en la próxima sección, la SDR ha cambiado completamente la arquitectura de los sistemas de radio. Sin embargo, antes de profundizar en cómo funciona la SDR, vamos a ver algunos ejemplos de uso.
Los radioaficionados fueron los primeros en adoptar la SDR. Los transceptores (una combinación de receptor y transmisor) de SDR son un método práctico, ligero y de gran portabilidad que ofrece opciones de comunicación en situaciones de emergencia. Un ejemplo de esto es la coordinación de las estrategias de socorro en las recientes erupciones volcánicas en las Azores.
La SDR se usa muchísimo en la investigación astronómica por su capacidad de controlar la frecuencia central de un receptor, ajustar el ancho de banda y mostrar los resultados de las explosiones de radio de estrellas distantes en una representación gráfica de tipo cascada.
Con la evolución de las redes de telefonía móvil, el concepto de redes de acceso por radio abiertas (ORAN, por sus siglas en inglés), móviles y pequeñas, es ideal para el uso de la SDR. Cada vez es más común que los operadores de telecomunicaciones y los proveedores de redes adopten la SDR en la investigación sobre redes móviles 5G y 6G y en estaciones base.
