Измерение фазовых сдвигов сигналов с использованием быстрого преобразования Фурье в GNURadio

V. V. Serdyukov, S. E. Kaliuzhnaya, A. V. Golan, A. Y. Polovodova, M. K. Galova

Аннотация


При передаче радиосигналов возникает необходимость в обработке данных для точного извлечения параметров сигнала. Разработка алгоритма, основанного на быстром преобразовании Фурье, позволяет эффективно выявлять информацию о фазовых сдвигах, что, в свою очередь, открывает доступ к определению координат передающего устройства по азимуту. Процесс определения фазовых сдвигов миниатюрного радиоконтактного устройства осуществляется посредством передачи сигналов, принимаемых антенным комплексом, состоящим из двух антенн. Результирующее значение сдвига фаз выводится в градусах, что позволяет точно обнаруживать положение передатчика в пространстве. Вывод значений производится в реальном времени через спектрограмму, что обеспечивает наглядность процесса обработки сигналов. В работе для определения угловых координат передающего устройства проводилась радиопеленгация. В результате работы было получено значение разности фаз двух сигналов в 30,69 градусов. С помощью определенной разности фаз было определено направление на источник сигнала.

Ключевые слова


сдвиг фаз; разность фаз; программно-определяемое радио; обработка сигнала; преобразование Фурье; GNU Radio; радиосигнал; модуляция

Полный текст:

PDF

Литература


Клочко В. К. Пеленгация движущихся объектов многопозиционной доплеровской системой. Радиотехника. 2020;84(11):5–12.

Смирнов В. Н., Кучеров М. В., Кудрин О. И., Воробьев А. М., Иванов В. В., Коротков П. И.; АО «Центральное конструкторское бюро автоматики». Фазовый пеленгатор. Патент RU 2682165 C1. Заявл. 14.02.2018. Опубл. 15.03.2019. Бюл. № 8.

Костин М. С., Ярлыков А. Д. Архитектурно-конфигурируемые SDR-технологии радиомониторинга и телеметрии. Вологда: Инфра-Инженерия; 2021. 148 с.

Jondral F. K. Software-Defined Radio — Basics and Evolution to Cognitive Radio. EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking. 2005;(3):275–283.

Vilches T., Dujovne D. GNUradio and 802.11: performance evaluation and limitations. IEEE Network. 2014;28(5):27–31.

G-Nice RF. Datasheet STX882. URL: https://www.laskakit.cz/user/related_files/stx882.pdf (accessed: 21.01.2025).

Гоноровский И. С. Основы радиотехники. М.: Связьиздат; 1957. 727 с.

Tarkpea H. V. K. Elektromagnetism. In: Elektromagnetlained. Tartu: MAURUS KIRJASTUS; 2019. P. 152.

Голиков А. М. Модуляция, кодирование и моделирование в телекоммуникационных системах. Теория и практика. СПб.: Лань; 2018. 419 с.

Lychkovskiy D. P., Sukharev E. N., Kuklina A. I. Quadrature amplitude modulation. Youth. Society. Modern science, technology and innovations. 2016;(15):50–51.

Mind your I’s and Q’s: The Basics of I/Q data.15.01.2022. URL: https://medium.com/towards-data-science/mind-your-is-and-q-s-the-basics-of-i-q-data-d1f2b0dd81f4 (accessed: 21.01.2025).

Павлов Л. А., Первова Н. В. Структуры и алгоритмы обработки данных. СПб.: Лань; 2020. 256 с.

Бабенко А. А., Гноевой А. В., Коротков К. С., Левченко А. С., Фролов Д. Р.; ФГБОУ ВО «КубГУ». Способ измерения разности фаз и отношения уровней двух гармонических сигналов. Патент RU 2618046 С1. Заявл. 15.03.2016. Опубл. 10.05.2017. Бюл. № 13.

Воронов А. С. Измерение разности фаз сигналов. Горизонты образования. 2007;(9):1–2.

Попков О. А. Миниатюрные радиоконтактные устройства. О. А. Попков. М.: Импульс; 2006. 62 с.

Noise Floor. National Instruments. URL: https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/ni-rfsg/page/noise-floor.html?srsltid=AfmBOorTwxa1cGIzKJdeHrG5bACW3lS8Rz7jYGdCjWaOvNqCfqJHvuC- (accessed: 21.01.2025).




DOI: https://doi.org/10.15826/urej.2024.8.4.004