Development of Software and Hardware for Simulating the Measurement of the Mismatch of the Characteristics of the Receiving Channels of the Digital Antenna Array Stand Based on USRPX310

Abstract

В настоящее время с развитием методов цифровой обработки сигналов наблюдается переход всех сфер деятельности человека к новому стандарту оборудования. Данный аспект сильно затронул военную сферу, в частности область радиолокации. Развитие устройств, поддерживающих цифровую обработку, привело к созданию технологии software-definedradio (SDR). В результате формирования данной технологии появилась возможность разработки современных радиолокационных систем с использованием программных моделей, базирующихся на технологии SDR. Однако имеется проблема качественного построения данных систем, связанная с несовершенными параметрами SDR-устройств, например, отсутствием идентичности в каналах.В исследовании ставится цель – численно оценить несоответствия характеристик между каналами SDR-устройств. В качестве объекта исследования выступает стенд цифровой антенной решетки. Для решения поставленной задачи была разработана методика измерения характеристик, на базе которой проведены испытания.В процессе испытаний построены графики изменения фазовых сдвигов между каналами от времени, а также численные оценки значений. Выявлено, что каналы четырехканального приемника имеют постоянный сдвиг фаз относительно первого канала. Данный сдвиг фаз сохраняется с течением времени для каждого канала.После определения абсолютных значений фазовых сдвигов разработана методика их калибровки. Это позволит использовать выбранный инструментарий при разработке фазированной антенной решетки. Однако при калибровке было установлено наличие несоответствия уровней сигналов между каналами. Относительная погрешность уровней составила ± 2 % для второго канала, ± 4 % – для третьего и ± 7 % – для четвертого относительно первого канала.