Budowa Demonstratora Radaru FMCW w Oparciu o Architekturę SDR Urządzenia NI USRP

• Autorzy: Stasiak K. , Samczyński P. , Kulpa K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2018.3.2

Warianty tytułu

EN

FMCW Radar Demonstrator Build using SDR Architecture of NI USRP Device

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono praktyczną realizację demonstratora radaru FMCW (ang. Frequency-Modulated Continuous-Wave) z wykorzystaniem urządzenia NI USRP (ang. Universal Software Radio Peripheral) X310. Szczegółowo opisana implementacja opiera się na architekturze SDR (ang. Software-Defined Radio). Podczas serii eksperymentów dowiedziono możliwości wykrycia obiektów w postaci samochodów poruszających się po drogach przy użyciu opracowanego radaru zbudowanego z urządzenia USRP bez dodatkowych zewnętrznych analogowych układów przemiany częstotliwości. W pracy przestawiono zarówno implementację wstępnego przetwarzania sygnałów w czasie rzeczywistym w układzie FPGA jak i obliczenia wykonywane w oparciu o uprzednio zarejestrowane surowe dane radarowe. Na podstawie wyników pomiarów zidentyfikowano ograniczenia prezentowanego rozwiązania oraz przedyskutowano przydatność urządzenia USRP w prototypowaniu radarów FMCW.

EN

The paper describes practical implementation of FMCW (Frequency-Modulated Continuous-Wave) radar demonstrator using NI USRP (Universal Software Radio Peripheral) device. Described in detail implementation is based on SDR (Software-Defined Radio) architecture. During a series of experiments the possibility of detection of objects such as moving cars using implemented USRP-based radar with no external frequency-conversion devices has been proven. The paper presents detailed description of both real-time processing in FPGA device and offline signal processing of recorded data in the MATLAB environment. Basing on measurements results the limitations of the presented solution have been identified and the applicability of USRP device in prototyping of FMCW radars has been discussed.

Słowa kluczowe

PL

radar; FMCW; SDR; USRP

EN

radar; FMCW; SDR; USRP

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 59, nr 3
• Strony: 5--7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Stasiak K.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa

autor

Samczyński P.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa

autor

Kulpa K.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych, ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa

Bibliografia

• [1] Ettus Research, UBX daughterboard datasheet, dostępne pod adresem https://www.ettus.com/content/files/UBX Data Sheet.pdf
• [2] Ettus Research, x310 USRP Datasheet, dostępne pod adresem https://www.ettus.com/content/files/ X300 X310 Spec Sheet.pdf
• [3] D. Gromek, P. Samczyński, K. Kulpa., G. C. S. Cruz, T. M. M. Oliveira, L. F. S. Flix, P. A. V. Gonalves, C. M. B. P. Silva, A. L. C. Santos, J. A. P. Morgado, (2016) C-band SAR radar trials using UAV platform: Experimental results of SAR system integration on a UAV carrier, 2016 17th International Radar Symposium (IRS), Kraków, pp. 1-5.
• [4] D. Gromek, P. Krysik, K. Ndini, P. Samczyński, (2014) FMCW SAR based on USRP hardware platform, in Proc. of 2014 IEEE Radar Conference, May 19th-23rd, Cincinnati, OH, USA, pp. 0552-0555.
• [5] E. Hogenauer. (1981) An economical class of digital filters for decimation and interpolation, IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing.
• [6] Johnson Gary W., LabVIEW Graphical Programming, 2006 McGraw-Hill Education - Europe.
• [7] Young-Kil Kwag, In-Sang Woo, Multi-band multi-mode SDR radar platform for traffic and security applications, 2016 URSI Asia-Pacific Radio Science Conference (URSI AP-RASC).
• [8] National Instruments, USRP RIO product family, dostępne pod adresem: http://www.ni.com/newsroom/release/national-instruments-introducesusrp-rio-next-generation-wireless-prototyping-platform/en/
• [9] P. Samczyński, (2015) Passive and Active Radar Applications using NI Equipment, NI WEEK 2015 Conference, 3-6 August, Austin, Texas, USA.
• [10] K.Stasiak, P.Samczyński, (2017) FMCW radar implemented in SDR architecture using a USRP device, Signal Processing Symposium 2017, Jachranka.
• [11] K. Stasiak, (2017) Realizacja programowego radaru w oparciu o architekturę SDR, praca dyplomowa inżynierska, Politechnika Warszawska.
• [12] Z. Tong, M. S. Arifianto, C. F. Liau, (2009) Wireless transmission using universal software radio peripheral, 2009 International Conference on Space Science and Communication.
• [13] Jack E. Volder, (1959) The CORDIC Trigonometric Computing Technique, IRE Transactions on Electronic Computers.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).