<div dir="ltr"><h1 style="box-sizing:border-box;font-size:16pt;color:rgb(0,0,0);font-family:Verdana,Arial,Helvetica,sans-serif">Foundations of Amateur Radio #207</h1><p style="box-sizing:border-box;color:rgb(0,0,0);font-family:Verdana,Arial,Helvetica,sans-serif;font-size:16px"><strong style="box-sizing:border-box"><strong style="box-sizing:border-box"></strong></strong><em style="box-sizing:border-box"><strong style="box-sizing:border-box"></strong></em><strong style="box-sizing:border-box"></strong><strong style="box-sizing:border-box"></strong><strong style="box-sizing:border-box"></strong><strong style="box-sizing:border-box"></strong><strong style="box-sizing:border-box"></strong><strong style="box-sizing:border-box"></strong><strong style="box-sizing:border-box"></strong><strong style="box-sizing:border-box"></strong><strong style="box-sizing:border-box"></strong><strong style="box-sizing:border-box"><em style="box-sizing:border-box">Digital Origami in Software Defined Radio</em><br style="box-sizing:border-box"></strong><br style="box-sizing:border-box">As a quick recap of what I&#39;ve discussed before, a Software Defined Radio is a tool that essentially measures the voltage at the base of an antenna system and sends that to a computer for processing.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">The faster you measure, or sample, the better the representation of what&#39;s coming in via the antenna. The traditional view is that you need to sample at least twice as high as the highest frequency you want to represent.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">You may also recall that an antenna system doesn&#39;t just receive a single frequency, the one your radio is tuned to, but all frequencies.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">So, if you need to build a software defined radio from scratch, your first question might be: What do I want to listen to?, followed by: Which sample rate do I need?<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">If we were to answer the first question with HF, say up to 50 MHz, the answer would be something like a sample rate of 100 MHz, so you can capture any signal up to 50 MHz.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">So, twice the highest frequency as the one you care about, that&#39;s the short way of waving your hands about and ignoring any little inconvenient side effects.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">Like, what happens to signals above 50 MHz?<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">First of all, your antenna system will still receive those signals to more or lesser degree, they don&#39;t just vanish because your sampling tool isn&#39;t interested in anything over 50 MHz.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">The second thing that happens is that the signals between 50 and 100 MHz will turn up backwards between 0 and 50, so you&#39;ll effectively hear 51 MHz at 49, 55 MHz at 45 and so on.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">As a neat little side-effect, for those reversed signals, an upper side band signal will turn into a lower side band signal and vice-versa, but I&#39;ll leave that for another time. In case you&#39;re wondering, yes, this can be a desired effect.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">The signals between 100 and 150 MHz will also turn up where they&#39;re not welcome, 105 MHz becomes 5, 110 MHz becomes 10 and so on.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">A different way to picture that is to think of a tri-fold birthday card. Lay it flat on the table, put a 0 in the top left, 50 at the first fold, 100 at the second fold and 150 in the top right. You&#39;re looking at 0 to 150 MHz.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">Now fold it up.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">You&#39;ll notice that 0 and 100 are in the same place and 50 and 150 are also in the same place. If you need more detail, put some in-between numbers, 25 MHz, 75 MHz and 125 MHz and you should see what&#39;s happening.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">I&#39;ve seen it described as digital origami and it is. The technical term is called aliasing and it&#39;s also referred to as folding. It happens in day-to-day life as well. If you&#39;ve ever seen a wheel running backwards on television or on a film, that&#39;s an example of folding.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">If that&#39;s not enough, this phenomenon repeats itself, 150 to 200 MHz is overlapped in reverse, 200 to 250 MHz overlaps normally and so on.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">You might come to the conclusion that your magic SDR isn&#39;t so magic any more, now you have all this other stuff turning up that you don&#39;t want to hear. So what do you do?<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">One approach is to increase the sample rate, but as I&#39;ve explained, it doesn&#39;t make the problem go away.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">But here&#39;s the thing: If you were to sample at say 200 MHz, you&#39;d be perfectly fine with any signal up to 100 MHz.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">Now here&#39;s the kicker.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">If you filter out anything above 50 MHz, and as long as there&#39;s nothing left by the time you get to 100 MHz, you&#39;re good to go, no more unwanted information, no more aliasing or folding.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">Essentially what you&#39;ve just done is created a thing called a bandwidth limited system. You&#39;ve essentially removed anything above 100 MHz and now your sampling is working as planned and all of the stuff I&#39;ve said about sampling at least twice the maximum frequency applies.<br style="box-sizing:border-box"><br style="box-sizing:border-box">Yes, there&#39;s more, but I&#39;ll get to that another time, but to give you a taste, what happens if you want to use the same SDR to listen to the 2m band?<br style="box-sizing:border-box"></p><p style="box-sizing:border-box;color:rgb(0,0,0);font-family:Verdana,Arial,Helvetica,sans-serif;font-size:16px">I&#39;m <em style="box-sizing:border-box"><strong style="box-sizing:border-box">Onno VK6FLAB</strong></em></p><hr width="50%" noshade style="box-sizing:border-box;color:rgb(0,0,0);font-family:Verdana,Arial,Helvetica,sans-serif;font-size:16px"><p style="box-sizing:border-box;color:rgb(0,0,0);font-family:Verdana,Arial,Helvetica,sans-serif;font-size:16px"><font color="#FF0000" size="3" style="box-sizing:border-box"><strong style="box-sizing:border-box">•</strong></font> This article is the transcript of the weekly &#39;Foundations of Amateur Radio&#39; podcast, produced by <strong style="box-sizing:border-box">Onno Benschop, VK6FLAB</strong> who was licensed as radio amateur in Perth, Western Australia in 2010. For other episodes, visit <a href="http://vk6flab.com/" target="_blank" style="box-sizing:border-box;color:rgb(0,51,102);text-decoration-line:none">http://vk6flab.com/</a>. Feel free to get in touch directly via email: <a href="mailto:cq@vk6flab.com" style="box-sizing:border-box;color:rgb(0,51,102);text-decoration-line:none">cq@vk6flab.com</a></p><p style="box-sizing:border-box;color:rgb(0,0,0);font-family:Verdana,Arial,Helvetica,sans-serif;font-size:16px"><font color="#FF0000" size="3" style="box-sizing:border-box"><strong style="box-sizing:border-box">•</strong></font><font size="2" style="box-sizing:border-box"></font> If you&#39;d like to join a weekly radio net for new and returning amateurs, check out the details at <a href="http://ftroop.vk6flab.com/" target="_blank" style="box-sizing:border-box;color:rgb(0,51,102);text-decoration-line:none">http://ftroop.vk6flab.com/</a>, the net runs every week on Saturday, from 00:00 to 01:00 UTC on Echolink, IRLP, AllStar Link, Brandmeister and 2m FM via various repeaters, all are welcome.</p></div>