Monikanavaisen SDR-vastaanottimen käyttö tukiasemien paikantamisessa vaihe-ero- ja PoA-menetelmin ja eri antennityypeillä
Mursu, Samuli (2024)
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024050810114
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024050810114
Tiivistelmä
Työssä tutkittiin tukiasemien paikantamista radiotaajuussignaalilähteinä käyttäen SDR-pohjaista ja monikanavaista radiovastaanotinta. Mittauksia tehtiin käyttäen ympärisäteileviä- ja suunta-antenneja, joiden tarkkuutta vertailtiin käyttäen vastaanotettua signaalivoimakkuutta (Power of Arrival) ja vaihe-ero -menetelmiä (Phase Difference). Tarkasteltava taajuus rajattiin 600–1766 MHz:n välille radiotaajuussignaalivastaanottimen asettamien rajoitteiden takia. Mittaukset tehtiin GSM- ja LTE-matkapuhelinverkoilla.
Ympärisäteilevien antennien mittauksissa vertailtiin muun muassa niiden antennimuodostelmien eroja. Toisessa testissä kokeiltiin paikantaa radiotaajuussignaalilähdettä käyttäen suunta-antenneja ja eroja saapumistehoissa. Työssä käytiin läpi vaihesiirtopohjaisen asetelman ja saapumisteho käsitteiden lisäksi myös aihealueen taustalle kuuluvia käsitteitä ja käytetyn KrakenSDR-laitteen eri asetuksia ja logiikkaa.
KrakenSDR:n tavoitteet saatiin suoritettua mittausten lopuksi. Mittausten suurimmat yllätykset olivat kiekkoantennimuodostelman ero piiska-antennimuodostelmaan. Lopputulosten mukaan KrakenSDR-tiimin suosittelemien piiska-antennien ja ulkoisten kiekkoantennien tarkkuuserot olivat ulkotestien perusteella odotettua pienemmät. Saapumistehomittaus onnistuttiin myös todentamaan käytännössä, jossa saatiin paikannettua etsittävä signaali käyttämällä suunta-antennien vastaanottamia saapumistehoarvoja. Jatkokehityksessä voitaisiin tehdä hieman lisää mittauksia kummallakin sarjalla ympärisäteileviä antenneja ja tutkia miten monitie-etenemisvirheitä saataisiin vähennettyä saapumistehomittauksissa.
Ympärisäteilevien antennien mittauksissa vertailtiin muun muassa niiden antennimuodostelmien eroja. Toisessa testissä kokeiltiin paikantaa radiotaajuussignaalilähdettä käyttäen suunta-antenneja ja eroja saapumistehoissa. Työssä käytiin läpi vaihesiirtopohjaisen asetelman ja saapumisteho käsitteiden lisäksi myös aihealueen taustalle kuuluvia käsitteitä ja käytetyn KrakenSDR-laitteen eri asetuksia ja logiikkaa.
KrakenSDR:n tavoitteet saatiin suoritettua mittausten lopuksi. Mittausten suurimmat yllätykset olivat kiekkoantennimuodostelman ero piiska-antennimuodostelmaan. Lopputulosten mukaan KrakenSDR-tiimin suosittelemien piiska-antennien ja ulkoisten kiekkoantennien tarkkuuserot olivat ulkotestien perusteella odotettua pienemmät. Saapumistehomittaus onnistuttiin myös todentamaan käytännössä, jossa saatiin paikannettua etsittävä signaali käyttämällä suunta-antennien vastaanottamia saapumistehoarvoja. Jatkokehityksessä voitaisiin tehdä hieman lisää mittauksia kummallakin sarjalla ympärisäteileviä antenneja ja tutkia miten monitie-etenemisvirheitä saataisiin vähennettyä saapumistehomittauksissa.