ВИЗНАЧЕННЯ НАПРЯМКУ НА ДЖЕРЕЛО РАДІОВИПРОМІНЮВАННЯ ЗА ДОПОМОГОЮ ДВОКАНАЛЬНОГО SDR ПРИЙМАЧА
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2024-174-3-132-137Ключові слова:
DOA, SDR, MUSiC, GNU Radio, пеленгація, радіолокаціяАнотація
Тема радіопеленгації є вкрай широкою та складною, оскільки має застосування у багатьох сферах життя, від побутових до промислових. Попри велику кількість можливих систем та їхнього призначення, існують доступні рішення, що дозволяють почати дослідження цієї галузі радіотехніки та обробки сигналів, а також можуть слугувати основою для подальшої розробки спеціалізованої системи. Таким рішенням є SDR трансивери та приймачі. Software-defined radio — це радіотехнічні пристрої, що містять в собі необхідні компоненти для оцифровування прийнятих сигналів (у випадку приймачів), та відтворення заданого сигналу (передача, у випадку трансиверів). Конструктивно ці пристрої містять гетеродин для переносу сигналів у частотному діапазоні, а також АЦП/ЦАП для прийому та передачі відповідно.
У роботі реалізовано систему визначення напрямку до джерела сигналу радіовежі FM діапазону на основі двоканального SDR приймача та персонального комп’ютера. Визначення напрямку на джерела сигналу виконано за допомогою алгоритму MUSiC. Для реалізації оброблення сигналу використано програмні рішення GNU Radio та Matlab. Обидві програми широко застосовуються для обробки сигналів. Особливістю GNU Radio є графічний редактор блоків, за допомогою яких здійснюється прийом, обробка, зберігання та передавання сигналів. Matlab відомий своєю універсальністю та застосовується у багатьох сферах окрім радіотехніки. Його використання в цій роботі зумовлено зручною роботою з матрицями, а тому алгоритм MUSiC розглянуто детально і реалізовано відповідно до опису. Алгоритм MUSiC належить до методів оцінювання напрямків на джерело радіовипромінювання за максимуму просторового спектра потужності прийнятого сигналу. Перевагою алгоритму MUSiC серед інших популярних методів оцінки DOA (direction of arrival) є дієздатність навіть за від’ємного співвідношення сигнал-шум. Результатом виконаного дослідження на реалізованій установці є визначення пеленгу на радіовежу в умовах міської забудови. Дослідження виконувалось шляхом аналізу сигналу від радіостанції FM діапазону на частоті 100,6 МГц. Похибка визначення напрямку на джерело радіосигналу склала 6 градусів.
Посилання
C. Liu, and C. T. Ishi, “A Smartphone Pose Auto-calibration Method using Hash-based DOA Estimation,” 2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), Atlanta, GA, USA, 2023, pp. 1-6, https://doi.org/10.1109/SII55687.2023.10039085 .
R. Yijie, and W. Xiaojun, “Non-Blind DOA Estimation Method for 5G Mobile Terminal,” 2021 IEEE International Conference on Signal Processing, Communications and Computing (ICSPCC), Xi’an, China, 2021, pp. 1-5, https://doi.org/10.1109/ICSPCC52875.2021.9564610 .
D. Fan, G. Guo, J. Song, L. Li, and Y. Zhu, “DOA Estimation for Arbitrarily Distributed Subarrays in UAV Swarm,” 2020 IEEE/CIC International Conference on Communications in China (ICCC), Chongqing, China, 2020, pp. 794-799, https://doi.org/10.1109/ICCC49849.2020.9238865 .
S. Y. Zhuk, T. V. Malenchyk, O. S. Neuimin, and O. Yu. Myronchuk, “Adaptive Radar Tracking Algorithm for Maneuverable UAV with Probabilistic Identification of Data Using Coordinate and Amplitude Characteristics,” Radioelectron.Commun.Syst., no. 65, pp. 503-516, 2022. https://doi.org/10.3103/S073527272212007X .
О. О. Шпилька, О. Ю. Мирончук, А. О. Ткач, С. П. Оверчук, В. О. Катюха, і Ю. А. Мирончук, «Застосування бортових радіопеленгаційних засобів у навігаційних системах малих безпілотних літальних апаратів,» Військово-технічний збірник, № 15, с. 48-53, 2016. https://doi.org/10.33577/2312-4458.15.2016.48-53 .
Markus Dillinger, Kambiz Madani, and Nancy Alonistioti, “Software Defined Radio: Architectures,” Systems and Functions. Wiley & Sons, p. XXXIII, 2003. ISBN 0-470-85164-3.
BladeRF USB 3.0 Software Defined Radio Product Brief. [Electronic resource]. Available: https://www.nuand.com/bladerf-2-0-micro/. Accessed: 24.04.2024.
Robert Mailloux, Phased Array Antenna Handbook, Third Ed., Mailloux, Robert J., Ed., Pub. Artech House classic, 2017.
Peter Kattan, MATLAB for Beginners: A Gentle Approach, Publ.: Petra Books, 2008. ISBN: 978-1539315636.
Т. Наритник, Г. Авдєєнко, і Є. А. Якорнов, «Моделювання методів пеленгації джерел радіовипромінювання з використанням антенних решіток,» Інфокомунікаційні та комп’ютерні технології, № 1, 03, с. 115-152, 2022. https://doi.org/10.36994/2788-5518-2022-01-03-08 .
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 75
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
