소프트웨어로 라디오를 듣는다고?
SDR이라는 신세계 이야기
노트북에 꼽아쓰는 타입의 SDR 동글- 노트북 usb에 꼽고 안테나만 연결하면 단파(HF)라디오 에서부터 AM, FM라디오, 모르스 부호 통신(CW), 디지탈 통신(DMR) 등등 이론적으로 거의 모든 전파신호의 수신이 가능한 SDR 라디오(S/W defined Radio).
- 물론 그게 가능해진데는 역시나 아날로그와 디지탈을 연결해주는 "푸리에 변환(Fourier Transform)"이 있음은 말할 필요도 없구요.
몇가지 SDR (S/W defined Radio)사용 후기를 남겨 봅니다.
1. SDR 은 안테나로 잡은 아날로그 전파신호를 ADC로 디지탈신호로 바꾼후 나머지는
소프트웨어가 오디오신호로 복조해낸다는 점이 핵심입니다.
따라서 복잡한 아날로그 회로가 불필요하고 sw로 복조방식을 얼마든지 바꿀수 있는 거죠.
- 또한 SDR에 신호처리 코딩을 더하면 아주 세련된 기능의 금속탐지기나 우리집 냥이나 댕댕이 위치추적기 같은걸 만들수도 있다고 합니다. 아니면 테레민 같은 전파악기 를 만들수도 있구요~
- 이걸 보고있노라면... 마치 전자공학의 미래를 보는 것 같습니다. 요즘 전자공학도들도 점점 더 코딩이 필수가 되어간다고 하죠?
2. SDR 수신앱으로 FM신호를 잡아 듣고 있는 모습입니다.
FM신호는 번들로 끼워주된 작은 안테라로도 아주 잘들립니다.
위쪽 그래프는 전파신호를 푸리에변환한 실시간 스펙트럼이구요.
아래 그래프는 스펙트럼의 궤적인 Waterfall 그래프라고 부르는 녀석인데
고인물들은 이 워터펄 이미지만 보면 어떤 변조방식 전파인지 한눈에 알아본다고 합니다.
- 아직은 대부분은 SDR 앱들이 전파신호를 보고 자동으로 복조방식을 선택하여 복조해 주지 못합니다.
인간이 신호와 주파수를 보고 감으로 복조방식을 선택해야 소리를 들을수 있죠.
하지만 워터펄 이미지들을 보니.. 딥러닝으로 워터펄 이미지들을 학습해
자동으로 복조방식을 선택후 복조해주는 기능도 가능할듯 보입니다.
한마디로 차세대 인공지능SDR S/W의 개발이 가능할거란 이야깁니다.
- 어떤가요? 세계 최초로 도전해 보실분 안계신가요?
3. 국제우주정거장(ISS)이 쏘는 SSTV 전파신호를 이미지로 바꿔주는 sstv rx 프로그램
- 특이하게 이 프로그램은 SDR이 sstv 신호를 수신하는 수신음만 들려주면
그 소리를 이미지로 변경해주는 방식의 프로그램 입니다.
스마트폰에 sstv 앱을 깔고 sdr로 iss 전파 수신음을 들려주면 폰에 이미지가 뜨는 것이죠.
- 따라서 sdr 한대놓고 스마트폰을 여러대를 가져다대서 동시에 iss 가 송신하는 이미지를 동시에 수신하는 장면도 보입니다.
4. 초보자가 SDR로 전파를 몇시간만 수신해보면 곧 안테나의 중요성을 깨닫게 됩니다.
아무리 소프트웨어가 어떤 전파든 복조해낼수 있다해도 공조된 전파의 신호가 약하면
복조가 불가능하기 때문이죠.
- 그래서 생각해본건데, 소프트웨어로 라디오 신호 복조가 가능하다면
소프트웨어로 안테나 공진주파수를 바꿔주는 Software Defined Antenna도
가능할거 같다는 생각이 듭니다.
- S/W가 특정 주파수를 선택하면 안테나(Dipole only)가 기계적으로 길이를 바꾸거나 모양을 변형해 해당 주파수의 공진에 최적인 모양 또는 방향으로 형태와 정렬을 바꾸는 것이죠.
- 어떤가요? 이런 SDA... 가능할까요?
5. 현재 앨런 머스크가 추진중인 스타링크 프로젝트(StarLink Project)가 본격화되면
SDR 로 스타링크 위성을 수신해 아프리카인들을 포함해 지구상 누구나 무료로 인터넷을 즐기는 가까운 미래도 가능할지도 모릅니다 ~!!!
