Nano ve Mikro Uydular İçin FPGA Denetimli Yazılım Tanımlı FSK Modülasyonlu İletişim Sistemi Tasarımı Takım Üyeleri: Başak Serin, Kaan Kula, H. Onur Çakar, H. Bahadır Tuğrel Danışmanlar: Osman Ceylan, Dr. H. Bülent Yağcı, Prof. Dr. Selçuk Paker İstanbul Teknik Üniversitesi, Elektrik Elektronik Fakültesi RF Elektronik Laboratuvarı Küp Uydular ve Yazılım Tanımlı Radyo Birkaç kg ağırlığa sahip genelde küp şeklindeki küçük boyutlu uydulara küp uydu denilmektedir. Küp uydular, uzay ve uydu araştırmalarında düşük maliyetleri ve hızlı tasarlanabilmeleri sebebiyle önemli bir yere sahiptir. Ayrıca küp uydular, uzay teknolojisiyle ilgilenen üniversiteler ve araştırmacılar için de düşük maliyetli test olanağı sunarlar. Haberleşme alt sistemi, uydu sistemlerinin en önemli yapısıdır. Geleneksel haberleşme sistemleri, ara frekans (IF) işaretleri işlemek için analog yapılar kullanır. Analog devre tabanlı sistemler değişiklik açısından esnek olmamakta ve kontrolleri de genelde zor olmaktadır. Günümüzde, sayısal işaret işlemcileri, gelişmiş özellikleri sayesinde özellikle temel band analog işaret işlemede geniş uygulama alanı sunarlar. Bu projede, yazılım tanımlı radyoların, uydu sistemlerinde kullanılmasının esneklik getireceğini gösteren bir proje olarak hedeflenmiştir. Projede küp uydular için yazılım tanımlı, FPGA tabanlı, 2FSK modülasyonlu radyo alıcısı, yer istasyonu tarafında ise USRP tabanlı verici tasarlanmıştır. Böylece bütün bir iletişim sistemi yazılım tanımlı olarak gerçeklenmiştir. Bütün sistemin yazılımsal olarak kontrol edilebiliyor olması klasik analog temelli iletişimlerde oluşan donanım kaynaklı bazı sorunlara (Doppler etkisi, yerel osilatördeki frekans kayması vb.) karşı iletişim sistemini daha kararlı hale getirmiştir. Özellikler       2FSK modülasyon, 9.6kbps 433.92 MHz giriş frekansı (dar bant süzgece ve yerel osilatöre bağlı olarak 2 MHz bant genişliği) Tek katta frekans dönüşümü ( güç tüketimi, maliyet ve devre kartı alanı düşürmüştür) Altera DE0 Nano Board (FPGA) VHDL ( uydu ) ve LabVIEW (yer istasyonu ) yazılım dilleri kullanılmıştır. 3.3 ve 5 V DC besleme (Küp uydu standardı) İTÜ RF Elektronik Laboratuvarı – www.rflab.itu.edu.tr Genel Yapı YER İSTASYONU UYDU USRP RF KAT FPGA Küp Uydu İçin Yazılım Tanımlı İletişim Sistemi Masaüstü Modeli Gelecek Çalışmalar  Elektronik Devre Kartlarının Hazırlanması 9.0 x 9.5 x 2.3 cm3 ( yüksekliği 1.3cm) o <100 gr (SMA konnektörlü ve FPGA kiti (24gr) ile) o Küp uydu standardı olan PC104 konnektör ile diğer alt sistemlerle uyumlu bağlantı (Uydu bilgisayarı, güç dağıtım sistemi, modem vb.)  Küp uydular için verici, alıcı sistemlerinin ve FPGA platformunun, tek bir elektronik devre kartında toplanarak radyo modem olarak kullanıma hazırlanması  S band radyo modem çalışmalarının yapılması [email protected] www.rflab.itu.edu.tr Adres: İTÜ Ayazağa Kampüsü, Elektrik Elektonik Fakültesi, Oda 1206 Maslak / İstanbul / Türkiye 34469 Tel: +90 212 285 3641 Faks: +90 212 285 3507 İTÜ RF Elektronik Laboratuvarı – www.rflab.itu.edu.tr