Ograniczenia widmowej metody estymacji częstotliwości w sensorze lokalizacyjnym zbudowanym na komputerze jednopłytkowym

• Autorzy: Bednarz Kacper , Wojtuń Jarosław , Ziółkowski Cezary

Identyfikatory

DOI

10.15199/59.2024.4.16

Warianty tytułu

EN

Limitations of the spectra frequency estimation method in a location sensor built on single-board computer

• Konferencja: Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Warszawa
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Lokalizacja mobilnych źródeł emisji radiowych wiąże się z koniecznością wykonywania wszelkich obliczeń w czasie rzeczywistym. Projektując sensor lokalizacyjny przeznaczony do wykorzystania na dronach, mamy natomiast do czynienia z ograniczonym rozmiarem ładunku. Metodą lokalizacji, która może zostać zaimplementowana na takim nośniku jest signal Doppler frequency, bazująca na estymacji częstotliwości dopplerowskiej. Częstotliwość ta może być wyznaczana na wiele sposobów. W tym artykule przebadano możliwości obliczeniowe różnych komputerów jednopłytkowych wchodzących w skład elementów sensora lokalizacyjnego, w przypadku zaimplementowania na nich widmowej metody estymacji częstotliwości. W oparciu o uzyskane wyniki określono ograniczenia związane z maksymalną szerokością pasma sygnałów emitowanych przez lokalizowane nadajniki.

EN

The location of mobile radio emission sources requires performing all calculations in real time. When designing a location sensor intended for use on drones, we are faced with a limited payload size. The location method that can be implemented on such a carrier is signal Doppler frequency, based on Doppler frequency estimation. This frequency can be determined in many ways. This article examines the computational capabilities of various single-board computers included in the location sensor components when a spectral frequency estimation method is implemented on them. Based on the results obtained, limitations related to the maximum bandwidth of signals emitted by the located transmitters were determined.

Słowa kluczowe

PL

lokalizacja; odtwarzanie; Signal Doppler Frequency; SDF; komputer jednopłytkowy; SBC

EN

localization; recovery; signal Doppler frequency; SDF; single-board computer; SBC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 4
• Strony: 93--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bednarz Kacper

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Warszawa

autor

Wojtuń Jarosław

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Warszawa

autor

Ziółkowski Cezary

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Warszawa

Bibliografia

• [1] P. Gajewski, C. Ziółkowski, i J. M. Kelner, „Przestrzenna dopplerowska metoda lokalizacji źródeł sygnałów radiowych”, Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej, t. 60, nr 4, s. 187–200, 2011.
• [2] J. Kelner i C. Ziółkowski, „Zastosowanie metody SDF do lokalizacji źródeł emitujących sygnały z manipulacją fazy”, Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne (ISSN: 1230- 3496), t. 87, s. 205–208, cze. 2014.
• [3] R. Szczepanik i J. M. Kelner, „Implementacja metody SDF na platformie radia programowalnego”, Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania, t. Vol. 60, nr nr 3, 2019, doi: 10.15199/13.2019.3.7.
• [4] K. Bednarz, J. Wojtuń, J. M. Kelner, i K. Różyc, „Frequency Instability Impact of Low-Cost SDRs on Doppler-Based Localization Accuracy”, sensors, luty 2024, doi: https://doi.org/10.3390/s24041053.
• [5] J. Kelner i C. Ziółkowski, Lokalizacja źródeł emisji na podstawie analizy widmowej odbieranego sygnału. 2014. doi: 10.13140/RG.2.1.1082.4804.
• [6] J. Kelner i C. Ziółkowski, „Zastosowanie technologii SDF do lokalizowania źródeł emisji BPSK i QPSK”, Przeglad Elektrotechniczny, t. 91, s. 61– 65, mar. 2015, doi: 10.15199/48.2015.03.14.
• [7] T. P. Zieliński, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań. Warszawa: Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2014. Dostęp: 22 maj 2024. [Online]. Dostępne na: https://www.wkl.com.pl/cyfrowe-przetwarzanie- sygnalow-od-teorii-do-zas,1,1,400?
• [8] R. G. Lyons, Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów. 2010. Dostęp: 22 maj 2024. [Online]. Dostępne na: https://www.wkl.com.pl/wprowadzenie-do-cyfrowego-przetwarzania-sygnalow,1,1,1322?
• [9] L. Cruz, „luigifcruz/pisdrimage”. 21 maj 2024. Dostęp: 22 maj 2024. [Online]. Dostępne na: https://github.com/luigifcruz/pisdr-image
• [10] R. V. Hogg, J. W. McKean, i A. T. Craig, Introduction to mathematical statistics, Eighth edition. Boston: Pearson, 2019.
• [11] R. Routledge, „Chebyshev’s inequality”. Dostęp: 22 maj 2024. [Online]. Dostępne na: https://www.britannica.com/science/Chebyshevs-inequality

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).