Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Implementacja metody SDF na platformie radia programowalnego

Szczepanik Rafał, Kelner Jan M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2019

|

Vol. 60, nr 3

28--33

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki prac związanych z implementacją metody SDF (Signal Doppler Frequency) na platformie radia programowalnego USRP B200mini firmy Ettus Research. W implementacji wykorzystano środowiska programistyczne LabVIEW oraz MATLAB. Opracowana aplikacja pracuje na zewnętrznym komputerze połączonym z odbiornikiem USRP za pomocą interfejsu USB. Interfejs ten jest użyty do sterowania USRP oraz przesyłania próbek IQ odebranego sygnału. Aplikacja została wyposażona w graficzny interfejs użytkownika, który zapewnia: sterowanie odbiornikiem USRP, wprowadzanie istotnych parametrów dla metody SDF i scenariusza badań, kontrolę procesu pomiarowego, analizą odbieranego sygnału, wyznaczaniem chwilowych wartości dopplerowskiego przesunięcia częstotliwości, estymację współrzędnych położenia lokalizowanego emitera oraz rejestrację sygnału i danych pomiarowych. W papierze przedstawiono ponadto przykładowe wyniki badań empirycznych, które posłużyły do wstępnej weryfikacji wykonanej implementacji.

EN

This paper presents the results of work related to the implementation of the Signal Doppler Frequency (SDF) method on the USRP B200mini, a software-defined radio platform from the Ettus Research company. This implementation is based on two programming environments, i.e., the LabVIEW and MATLAB. The developed application works on an external computer connected to the USRP receiver via a USB interface. This interface is used to the USRP control and sending IQ samples of the received signal. This program has been equipped with a graphical user interface that provides: the USRP receiver control, introducing important parameters for the SDF method and test scenario, control of measurement process, analysis of the received signal, determination of instantaneous Doppler frequency shifts, position estimation of a located emitter, and recording of the signal and measurement data. Additionally, the paper presents examples of empirical measurement results, that are used for initial verification of the hardware implementation.

2

System jednoczesnej lokalizacji obiektów bazujący na technologii SDF

Kelner J. M., Ziółkowski C.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 1

59-63

PL

W artykule przedstawiono koncepcję autonomicznego systemu jednoczesnej lokalizacji i identyfikacji pojedynczych osób i mienia (np. pojazdów), który wykorzystuje technologię SDF (Signal Doppler Frequency). Technologia SDF bazuje na analitycznym opisie efektu Dopplera. Wykorzystuje ona dystynktywny charakter krzywych dopplerowskich wynikający ze wzajemnego usytuowania źródeł sygnałów i odbiornika względem trajektorii ruchu jednego z obiektów. W trakcie przemieszczania się odbiornika, na podstawie pomiaru dopplerowskiego przesunięcia częstotliwości, można określić położenie promieniujących źródeł fal radiowych. Technologia SDF umożliwia przestrzenną lokalizację obiektów promieniujących fale radiowe, czyli wyznaczenie ich trzech współrzędnych geograficznych. Metoda charakteryzuje się ponadto dużą dokładnością określania pozycji, prostotą układu lokalizującego oraz niezależnością od struktury czasowo-częstotliwościowej sygnałów emitowanych przez lokalizowane obiekty. Technologia SDF posiada ponadto unikalną funkcjonalnością, a mianowicie umożliwia jednoczesne określanie pozycji wielu źródeł emisji. Obecnie żadna z metod ani żaden z istniejących systemu lokalizacyjnych nie daje takiej możliwości. Równoczesna lokalizacja wielu źródeł emisji z wykorzystaniem metody SDF stanowi podstawę do opracowania autonomicznego systemu monitorowania położenia i identyfikacji obiektów. Systemy takie mogą znaleźć zastosowanie służbach publicznych (policja, straż pożarna) zwłaszcza w aspekcie koordynacji sytuacji kryzysowych.

EN

This paper presents the concept of the autonomous system, which is responsible for identification and simultaneous location of the objects (individual persons and vehicles). This system uses the SDF (Signal Doppler Frequency) Technology, which based on an analytical description of the Doppler effect. It uses the distinctive nature of the Doppler curves resulting from the mutual location of the signal source and the movement trajectory of the receiver. During the movement of the receiver by measuring the Doppler frequency shift, you can specify the location of the transmitters. The SDF technology allows the spatial location of objects, which determine their three coordinates. The method is further characterized by a high positioning accuracy, a simplicity of the receiving system and independence of a time-frequency signals structure. SDF technology also has a unique functionality, namely positions for simultaneous determination of multiple sources. Currently, none of the methods or any of the existing location system does not provide such an opportunity. The SDF technology is therefore the basis for the development of an autonomous system for monitoring (identification and simultaneous location) of objects. Such systems may find use in emergency and public services (e.g. police, fire), especially in terms of coordination of crisis management and natural disasters situations.

3

Rozpoznanie radioelektroniczne z równoczesną lokalizacją wielu źródeł emisji fal radiowych

Gajewski R., Kelner J., Ziółkowski C.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2012

|

nr 2-3

33-35

PL

Przedstawiono problematykę jednoczesnej lokalizacji wielu źródeł promieniowania fal radiowych oraz możliwości wykorzystania do tego celu metody opartej na efekcie Dopplera, a także analizy spektralnej odbieranych sygnałów. Na podstawie przeprowadzonych badań symulacyjnych zaprezentowano wyniki, umożliwiające ocenę dokładności i wymagań czasowych realizacji procedury lokalizacyjnej. W scenariuszu symulacyjnym wykorzystano śmigłowiec jako środek transportu stanowiska pomiarowego. W badaniach pominięto wpływ zjawiska wielodrogowości propagacji fal.

EN

This paper is devoted to the topic of simultaneous location of many radio wave radiation sources. It includes a description of using a method based on Doppler effect and spectrum analysis of received signals, for this purpose. According to the simulation tests carried out, results were presented which enable an evaluation of accuracy and required realization time of location procedure. Mobile test-bed on aircraft is used in our simulation scenario. In that multipath phenomena, which influences on Doppler effect, is minimized in made-up experiment.

4

Poszukiwanie rozbitków z wykorzystaniem metody SDF

Kelner J., Ziółkowski C., Kachel L., Studański R.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2011

|

nr 8-9

743-747

PL

Omówiono tematykę wykorzystania dopplerowskiej metody lokalizacji (Signal Doppler Frequency location method) do poszukiwania na morzu rozbitków wyposażonych w radiopławy. Przedstawiono ocenę dokładności estymacji pozycji lokalizowanego obiektu, z jednoczesnym uwzględnieniem problematyki ograniczonego czasu realizacji procedury lokalizacyjnej. Analizę dokładności metody SDF przeprowadzono na podstawie badań symulacyjnych.

EN

This paper describes the problems of using the Signal Doppler Frequency (SDF) location method (Doppler location method of the radio emission sources) in SAR (Search And Rescue) actions. The paper presents the way of using SDF technique for rescue purposes. In addition, it assesses the efficiency of the SDF method in the process of determining radiobeacons location coordinates. The assessment has been based on simulation results for a given measurement scenario including the occurrence of additive interference in the radio channel.

5

Przestrzenna dopplerowska metoda lokalizacji źródeł sygnałów radiowych

Gajewski P., Ziółkowski C., Kelner J. M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2011

|

Vol. 60, nr 4

187-200

PL

Prezentowana w artykule problematyka poświęcona jest dopplerowskiej metodzie lokalizacji źródeł fal radiowych, nazywanej metodą SDF (Signal Doppler Frequency location method). Podstawę metody stanowi wykorzystanie efektu Dopplera, a w szczególności funkcyjna zależność opisująca zmiany chwilowych wartości częstotliwości odbieranego sygnału w funkcji zmian współrzędnych stanowiska pomiarowego względem lokalizowanego źródła. W artykule przedstawiono całościowy zakres zagadnień związanych z analizą teoretyczną, problematyką praktycznej realizacji pomiarów i analizą otrzymanych wyników. W zakresie przeprowadzonych badań empirycznych opisano strukturę stanowiska, trasę oraz metodykę realizacji pomiarów. Na podstawie danych pomiarowych dokonano wstępnej oceny dokładności opracowanej metody i określono uwarunkowania jej praktycznego wykorzystania. Uzyskane wyniki analizy porównawczej dowodzą perspektywicznego charakteru opracowanej metody SDF i pokazują jej odmienność względem dotychczas praktycznie stosowanych i rozwijanych metod lokalizacji źródeł fal radiowych.

EN

This paper presents a location method of radio emission source, which is called Signal Doppler Frequency (SDF) or Doppler location method. The method is based on applied Doppler effect, including especially functional dependence defining variations of actual values of the received signal frequency as a function of coordinates' changes for the measuring point in relation to the source being located. The article shows a holistic scope of issues concerning theoretical analysis, performance of measurements in practice and analysis results. The empirical research covered description of testband's structure, route, and methods used to perform measurements. Initial evaluation of method's accuracy and determinants of its practical application were specified according to the measurement data. Results of comparative analysis prove that the elaborated SDF method can be considered as perspective one and they show how different it is from the methods of radio waves location used up till the present moment.

6

Ocena dokładności dopplerowskiej metody lokalizacji źródeł emisji radiowych

Ziółkowski C., Kelner J. M., Kachel L.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2009

|

Vol. 58, nr 3

303-317

PL

Praca poświęcona jest problematyce lokalizacji źródeł emisji fal radiowych przy wykorzystaniu dopplerowskich zmian częstotliwości, będących wynikiem ruchu stanowiska pomiarowego. Przedstawione zostały zależności analityczne, stanowiące podstawę teoretyczną oraz wybrane wyniki pomiarów umożliwiające ocenę skuteczności opracowanej metody. Opis struktury ruchomego stanowiska pomiarowego i problematyka doboru parametrów pomiarowych warunkujących minimalizację błędu lokalizacji źródeł emisji stanowi zasadniczy zakres tematyczny pracy. Prezentowane wyniki wstępnych badań empirycznych, zrealizowanych przy użyciu opracowanego stanowiska i metodyki pomiarowej, stanowią podstawę do oceny skuteczności metody lokalizacji źródeł emisji wykorzystującej pomiar zmian częstotliwości chwilowej odbieranego sygnału.

EN

In this paper, the problem location of radio signal source using Doppler effect is described. Theoretical base as analytical formulas and chosen measurement results are presented. It is assessment base of worked out location method efficacy. The mobile test-bed structure and measurement parameters selection are presented. Location error minimization of signal source emission is criterion of selection measurement parameters. Measurement road and structure of system test with space dimensions of system elements location are described. In the paper, an efficacy assessment of worked out mobile test-bed is described. Precision assessment of Doppler location method is presented on a base of the empirical results.