A jelenlegi kutatás egyik célja olyan algoritmusok fejlesztése, amelyek adaptív módon képesek szabályozni a sugárformálást dinamikus rádiókörnyezetben. Az ECHSE többcsatornás adatot szolgáltat az új sugárformáló algoritmusok fejlesztésére és értékelésére. Segítségével a 20 MHz ... 3 GHz tartományban 8 RF-csatorna digitalizálására és tárolására van lehetőség, 30 MHz sávszélességgel, egy órán keresztül. A tárolási rendszer így kapott adatátviteli sebessége 1,6 GiB/s. A nagy sebességű tárolási rendszer a National Instrumentstől származó legújabb technológiák felhasználásával épült, beleértve a PXI Express digitalizálót és nagy sebességű RAID-köteteket.
Az ECHSE-rendszerben a fáziskoherenciát a keverő-frekvenciák (LO) közvetlen szétosztásával és a National Instruments T-Clock-technológia használatával érhetjük el. A létrehozott RF-csatorna visszajátszására az ECHSE az NI PXIe-5673 6,6 GHz-es vektor-jelgenerátorát használja.
Alkalmazási területek
Az ECHSE univerzális mérő- és értékelőeszköz antennarácsokkal kapcsolatos jelfeldolgozáshoz. A 20 MHz-től 3 GHz-ig terjedő, széles bemeneti frekvenciatartománynak köszönhetően, az ECHSE különböző, rádiós alkalmazásra tervezett antennaráccsal együtt használható, többek között:
- mobil rádió (GSM és UMTS),
- adatkommunikáció (WiFi és Bluetooth),
- műholdas navigáció (GPS, GLONASS, Galileo és Compass).
1. ábra. Fázisvezérelt antennarács és digitális sugárformálás
Ezzel szemben az ECHSE esetében minden jelet digitálisan rögzítenek és cache-elnek, így ugyanabban a rádiós környezetben antennairányok sokaságát tudják létrehozni. Ebben az összeállításban egy megfelelő algoritmus képes arra, hogy a rács teljes vételi látómezejében keressen és meghatározza egy jel beesési irányát.
Az ECHSE támogatja az egyidejű iránymérést több forrás és frekvencia esetén is, olyan algoritmusok alkalmazásával, mint például a többszörös jelkarakterizáció (MUSIC), ami szintén egy olyan jellemző, amit a klasszikus fázisvezérelt antennarács-feldolgozás nem tud nyújtani. A nyolccsatornás jelrögzítés és -feldolgozás mellett az ECHSE egycsatornás visszajátszási funkcióval is rendelkezik. Ennek segítségével egy számított összegzett jel állítható elő, amelyet annak eredeti frekvenciáján lehet kibocsátani.
Mobilrádiós alkalmazásoknál a kommunikációs partner vételi iránya mindig nyomon követhető az ECHSE-vel. A többi adót ugyanazon a frekvencián térosztásos multiplexálással kioltják.
A műholdas navigáció területén a zavaróadók iránya határozható meg. Az antennarács összegdiagramja erőteljes csillapítással formálhatja az antennajelet a zavaróadók irányába (null-steering sugárformálás). Az így kapott vételi jel majdnem teljesen zavarmentes és továbbküldhető a navigációs vevőhöz.
Felépítés
Az ECHSE 8 vételi csatornából, 4 RAID-rendszerből és 1 visszajátszási csatornából áll. Minden egyes vételi csatorna tartalmazza a következőket:
- egy VHF/UHF tunert erősítővel és szűrőfokozattal,
- egy NI PXIe-5622 digitalizálót,
- egy NI HDD-8264 külső RAID keret felét.
Az ECHSE-rendszerben a fáziskoherenciát a keverő frekvenciák (LO) közvetlen szétosztásával és a National Instruments T-Clock technológia használatával érik el.
2. ábra. ECHSE rendszer konfiguráció
Működés
Az ECHSE vezérlése Windows-alapú.
Az alkalmazást teljes egészében NI LabVIEW-val fejlesztették, és két különböző programból áll:
- a rögzítőprogram: "ECHSE Record",
- a visszajátszó és szerkesztőprogram: "ECHSE Replay"
3. ábra. ECHSE Record rendszervezérlő ablak
Az ECHSE nyolcnál kevesebb csatornával is működtethető: kiválasztásuk és tárolóegységekhez rendelésük szintén ezen a felületen történik.
4. ábra. ECHSE Replay vezérlőablak
Összefoglalás
Az ECHSE modern rádiós iránykereső algoritmusok fejlesztésére és analízisére, illetve adaptív jelformálásra használható, univerzális eszköz. A rendszer teljesítőképességét már több különböző antennarendszer esetében bizonyították. A fejlesztések tovább folynak.
