Autocalibración de sistemas interferométricos para la localización de radiotransmisores basados en receptores SDR (USRP-2945)

Delgado Márquez, Laura (2020). Autocalibración de sistemas interferométricos para la localización de radiotransmisores basados en receptores SDR (USRP-2945). Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Autocalibración de sistemas interferométricos para la localización de radiotransmisores basados en receptores SDR (USRP-2945)
Author/s:
  • Delgado Márquez, Laura
Contributor/s:
  • Pérez Yuste, Antonio
  • Villalba Centelles, Alejandro
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones
Date: July 2020
Subjects:
Freetext Keywords: Autocalibración; Sistema automático de medida; Radiotransmisores
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería Audiovisual y Comunicaciones [hasta 2014]
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works

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Abstract

La idea del proyecto surge del período de prácticas que hice en el departamento de defensa de Informática El Corte Inglés. Las capacidades de este sistema se definen mediante el uso del sistema COMINT, en el cual se integrará el autocalibrador que se pretende implementar en este proyecto. Dentro de este ámbito, se valora la necesidad de analizar el ángulo de llegada (AoA) debido a que un gran número de potenciales aplicaciones son de sistemas basados en la búsqueda y análisis de ondas electromagnéticas que inciden en una o más antenas para localizar la posición del emisor. Los aspectos del procesamiento de señales de los sistemas de antenas inteligentes se han concentrado en el desarrollo de algoritmos eficientes para la estimación del AoA. El sistema realiza una autocalibración de forma automática o semiautomática cada cierto tiempo para asegurar que el procesado de las muestras que recibe de un generador de señales se ajusta a los parámetros establecidos minimizando los posibles errores de precisión de los resultados y muestras obtenidos. El patrón de fase de cada antena se desvía de la teoría a causa del acoplamiento entre elementos y diferencias entre los mismos, lo que obliga a calibrar las antenas antes del proceso de goniometría que se lleva a cabo en el proyecto de empresa. El sistema inyecta una señal patrón en un rango acotado por el ancho de la ventana al que es capaz de trabajar nuestro receptor, ya que cada antena ha de calibrase para ese ancho de banda a utilizar. Para cada uno de los pasos de frecuencia el sistema realiza la medida de la fase de todos los canales de las detecciones. Se almacena la diferencia de fase entre los canales para cada frecuencia del barrido producida en el interior del sistema entre los distintos canales, para su posterior representación y análisis. Estos valores de diferencia de fase se almacenan en un array de diferencias de fase para cada una de las frecuencias inyectadas. Una vez se realiza una medida operativa sobre una frecuencia inyectada se guarda dicho valor con el fin de generalizar el barrido de frecuencias en la obtención de un valor “constante” de diferencias de fase entre canales. Entonces se interpola linealmente el valor de error de fase a compensar para obtener el valor exacto de error en cada frecuencia. No obstante, las antenas que componen nuestro array no deben de tener desfase entre ellas, lo que nos provoca la necesidad de compensarlo con el autocalibrador diseñado. Abstract: The idea of the project comes from the internship that I did in the defense department of Informática El Corte Inglés. The capabilities of this system are defined through the use of the COMINT system, in which the self-calibrator to implement in this project will be integrated. Within this scope, the need to analyze the angle of arrival (AoA) is valued because a large number of potential applications in systems focused on the search and analysis of electromagnetic waves that indicate in one or more antennas seek to identify the position of the issuer. The signal processing aspects of smart antenna systems have focused on the development of efficient algorithms for AoA estimation. The system performs an automatic or semi-automatic self-calibration from time to time to ensure that the processing of the samples it receives from a signal generator conforms to the established parameters, minimizing the possible precision errors of the results and samples obtained. The phase pattern of each antenna deviates from the theory due to coupling between elements and differences between them, this forces the antennas to be calibrated before the goniometry process that is carried out in the entire company project. The system injects a standard signal in a range limited by the width of the window at which our receiver is capable of working, since each antenna must be calibrated for that bandwidth to be used. For each frequency steps, the system measures the phase of all detection channels. The phase difference between the channels is stored for each sweep frequency produced within the system between the different channels, for subsequent representation and analysis. These phase difference values are stored in an array of phase differences for each of the injected frequencies. Once an operational measurement is made on an injected frequency, said value is saved in order to generalize the frequency sweep in obtaining a "constant" value of phase differences between channels. The phase error value to be compensated is then linearly interpolated to obtain the exact value to compensate each frequency. Necessarily, there should be no gap between the antennas of our array, which causes the need to compensate for this error in the project system.

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Item ID: 66672
DC Identifier: http://oa.upm.es/66672/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:66672
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 09 Apr 2021 14:07
Last Modified: 09 Jun 2021 22:30
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