EISSN 3034-2201

Язык: ru

Статья: РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ АНАЛИЗАТОРА СИГНАЛОВ СТАНДАРТА LTE СРЕДСТВАМИ ПРОГРАММНО-КОНФИГУРИРУЕМОГО РАДИО (2024)

Читать

Читать онлайн

Цель работы - программная реализация и экспериментальная апробация анализатора сигналов стандарта LTE средствами программно-конфигурируемого радио для позиционирования с точностью до принадлежности к соте.

Результат: разработано программное обеспечение анализатора сигналов стандарта LTE на языке MATLAB, реализующее прием, обработку и извлечение необходимых блоков системной информации, которая передается базовыми станциями стандарта LTE по широковещательным каналам; сконфигурирован интерфейс для работы с платой USRP B210; в ходе экспериментальной апробации выполнен прием и обработка блоков системной информации из радиоэфира с извлечением идентификаторов операторских базовых станций и последующим обращением в открытую базу данных OpenCellID для получения глобальных координат.

Новизна: из обзора открытых отечественных источников следует, что настоящее исследование является первой работой, в которой детально описан порядок анализа широковещательных сигналов стандарта LTE для определения местоположения пользовательского устройства, не являющегося абонентом сети.

Практическая значимость: программно реализованный и экспериментально апробированный анализатор сигналов стандарта LTE позволяет определять местоположение пользователя, не являющегося абонентом какой-либо сети, с точностью до принадлежности к ближайшей соте в условиях недоступности глобальных навигационных спутниковых систем.

Ключевые фразы: стандарт lte, программно-конфигурируемое радио, среда разработки matlab, блок системной информации, ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ

Автор (ы): Цап Всеволод Владимирович, Фокин Григорий Алексеевич

Журнал: Вестник СПбГУТ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

УДК: 621.396.969. Применение радиолокации

Для цитирования:

ЦАП В. В., ФОКИН Г. А. РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ АНАЛИЗАТОРА СИГНАЛОВ СТАНДАРТА LTE СРЕДСТВАМИ ПРОГРАММНО-КОНФИГУРИРУЕМОГО РАДИО // ВЕСТНИК СПБГУТ. 2024. ТОМ 2, № 2

Текстовый фрагмент статьи

Моя история просмотров (1)

01. Статья: МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К СОЗДАНИЮ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЮ СЕРИЙНОГО РОБОТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА МАЛЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Список литературы

1. ITU-D. Measuring Digital Development: Facts and Figures. 2022. URL: https://www.itu.int/dms_pub/itu-d/opb/ind/D-IND-ICT_MDD-2022-PDF-E.pdf (дата обращения 23.04.2024).
2. Ukraine: EU Agrees on Eighth Package of Sanctions against Russia. European Commission - Press Release. Brussels, 6 October 2022. URL: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/api/files/document/print/en/ip_22_5989 (дата обращения 23.04.2024).
3. Collins T. F., Getz R., Pu D., Wyglinski A. M. Software-Defined Radio for Engineers. Norwood: Artech House, 2018. URL: https://www.analog.com/media/en/training-seminars/design-handbooks/Software-Defined-Radio-for-Engineers-2018/SDR4Engineers.pdf (дата обращения 23.04.2024).
4. Фокин Г. А. Технологии программно-конфигурируемого радио. М.: Горячая Линия - Телеком, 2019. 316 с. EDN: TMJLHA

5. Фокин Г. А. Современные тенденции в области программно-конфигурируемого радио // Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании (АПИНО 2017). Сборник научных статей VI Международной научно-технической и научно-методической конференции: в 4-х тт. (Санкт-Петербург, 01-02 марта 2017 г.). 2017. Т. 1. С. 271-276. EDN: ZECFGR

6. Фокин Г. А. Принципы и технологии цифровой связи на основе программно-конфигурируемого радио: обзор современных тенденций в области создания комплекса подготовки специалистов // Труды учебных заведений связи. 2019. Т. 5. № 1. С. 78-94. DOI: 10.31854/1813-324X-2019-5-1-78-94 EDN: ZEFYQH

7. Фокин Г. А., Лаврухин В. А., Волгушев Д. А., Киреев А. В. Модельно-ориентированное проектирование на основе SDR // Системы управления и информационные технологии. 2015. № 2 (60). С. 94-99. EDN: TWKVQB

8. Фокин Г. А., Буланов Д. В., Волгушев Д. Б. Модельно-ориентированное проектирование систем радиосвязи на основе ПКР // Вестник связи. 2015. № 6. С. 26-30. EDN: XDCTPR

9. Лаврухин В. А., Фокин Г. А. Разработка LPD-приемопередатчика с поддержкой MIMO на основе программно-конфигурируемого радио в приложении к управлению роботом // Extreme Robotics. 2016. Т. 1. № 1. С. 119-128. EDN: XERWIZ

10. Волгушев Д. Б., Киреев А. В., Фокин Г. А. Модельно-ориентированный синтез систем радиосвязи на основе программно-конфигурируемого радио // Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании (АПИНО 2015, Санкт-Петербург, 03-04 марта 2015 г.). Сборник научных статей IV Международной научно-технической и научно-методической конференции. СПб.: СПбГУТ, 2015. Т. 1. С. 50-53. EDN: UNVNCF

11. Борисов Е. Г., Машков Г. М., Фокин Г. А. Экспериментальный стенд оценки точности позиционирования на основе программно-конфигурируемого радио // Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании. (АПИНО 2016? Санкт-Петербург, 10-11 марта 2016 г.). Сборник научных статей V Международной научно-технической и научно-методической конференции. СПб.: СПбГУТ, 2016. Т. 1. С. 120-125. EDN: WZINRT

12. Фокин Г. А. Комплекс моделей и методов позиционирования устройств в сетях пятого поколения. Дисс. … д-ра тех. наук: 05.12.13. СПб.: СПбГУТ, 2021. 499 с. EDN: PQMSQX

13. Фокин Г. А., Волгушев Д. Б., Григорьев В. А. Способ позиционирования в сетях связи с использованием технологии программно-конфигурируемого радио. Патент на изобретение № 2817862 C1. Публикация 22.04.2024. Заявка от 18.09.2023. EDN: JZTTGI

14. КОНСУЛ сориентируется на местности // Коммерсантъ. 2021. № 76. URL: https://www.kommersant.ru/doc/4793821 (дата обращения 23.04.2024).
15. Комплекс радиоконтроля ОМЕГА-М5 // ООО “Приборэлектро”. URL: https://www.priborelektro.ru/product/price/programmno-apparatnye-kompleksy-256/16057.html (дата обращения 23.04.2024).
16. ETSI TS 136 101 V15.14.0: User Equipment (UE) Radio Transmission and Reception, 2021. URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/136100_136199/136101/15.14.00_60/ts_136101v151400p.pdf (дата обращения 23.04.2024).
17. Комплекс выявления каналов утечки информации и электронных устройств негласного получения информации (ЭУНПИ) “Призрак” // ЗАО НПЦ Фирма “НЕЛК”. URL: https://nelk.ru/catalog/tekhnicheskie_sredstva_poiska_kanalov_utechki_informatsii/kompleksy_vyyavleniya_radioperedayushchikh_tekhnicheskikh_sredstv_razvedki/prizrak (дата обращения 23.04.2024).
18. Data Sheet Version 32.00: FSH handheld analyzer specifications // Rohde & Schwarz: Munich, 2022. URL: https://scdn.rohde-schwarz.com/ur/pws/dl_downloads/dl_common_library/dl_brochures_and_datasheets/pdf_1/FSH_dat-sw_en_5214-0482-22_v3200.pdf (дата обращения 23.04.2024).
19. OpenCellID wiki: API, 2024. URL: https://wiki.opencellid.org/wiki/API (дата обращения 30.04.2024).
20. USRP Hardware Driver and USRP Manual: USRP B2x0 Series // Ettus Research. 2024. URL: https://files.ettus.com/manual/page_usrp_b200.html (дата обращения 30.04.2024).
21. USRP Hardware Driver and USRP Manual: UHD Development Manual // Ettus Research. 2024. URL: https://files.ettus.com/manual/page_uhd.html (дата обращения 30.04.2024).
22. LabVIEW: Using NI-USRP in LabVIEW // National Instruments. 2024. URL: https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/ni-usrp/page/using-usrp-labview.html (дата обращения 30.04.2024).
23. MATLAB: USRP Support from Communications Toolbox // MathWorks. 2024. URL: https://www.mathworks.com/hardware-support/usrp.html (дата обращения 30.04.2024).
24. GNU Radio: USRP Source, 2024. URL: https://wiki.gnuradio.org/index.php/USRP_Source (дата обращения 30.04.2024).
25. LabVIEW: What Are the Differences Between a LabVIEW Executable and an Installer // National Instruments. 2024. URL: https://knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?id=kA00Z0000019YLjSAM (дата обращения 30.04.2024).
26. MATLAB Coder: Generate C and C++ code from MATLAB code // MathWorks. 2024. URL: https://www.mathworks.com/products/matlab-coder.html (дата обращения 30.04.2024).
27. HDL Coder: Generate Verilog, System Verilog, and VHDL code for FPGA and ASIC designs // MathWorks. 2024. URL: https://www.mathworks.com/products/hdl-coder.html (дата обращения 30.04.2024).
28. ETSI TS 136 331 V15.14.0: Radio Resource Control (RRC); Protocol Specification. 2021. URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/136300_136399/136331/15.14.00_60/ts_136331v151400p.pdf (дата обращения 10.05.2024).
29. ETSI TS 136 212 V15.14.0: Multiplexing and Channel Coding. 2021. URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/136200_136299/136212/15.14.00_60/ts_136212v151400p.pdf (дата обращения 10.05.2024).
30. ETSI TS 136 211 V15.14.0: Physical channels and modulation, 2021. URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/136200_136299/136211/15.14.00_60/ts_136211v151400p.pdf (дата обращения 10.05.2024).
31. ETSI TS 136 321 V15.11.0: Medium Access Control (MAC) protocol specification. 2021. URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/136300_136399/136321/15.11.00_60/ts_136321v151100p.pdf (дата обращения 10.05.2024).
32. ETSI TS 136 213 V15.14.0: Physical layer procedures, 2021. URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/136200_136299/136213/15.14.00_60/ts_136213v151400p.pdf (дата обращения 10.05.2024).
33. G-NetTrack Manual // Gyokov Solutions, 2024. URL: https://gyokovsolutions.com/manual-g-nettrack (дата обращения 15.05.2024).
34. Yang W., Yang Z., Xu C. A Soft Demodulation Algorithm with Low Complexity for One-Dimensional DPC System // Wireless Personal Communication. 2013. № 69. PP. 1183-1195. DOI: 10.1007/s11277-012-0627-1

35. Proakis J. G., Salehi M. Digital Communications. Boston: McGraw Hill, 2008. URL: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5636847/mod_resource/content/1/digital%20commun%205th%20-%20proakis%2C%20salehi.pdf (дата обращения 15.05.2024).
36. Benedetto S., Montorsi G., Divasalar D., Pollara F. Soft-Output Decoding Algorithms in Iterative Decoding of Turbo Codes // TDA Progress Report 42-124. Jet Propulsion Laboratory, NASA. 15 February 1996. PP. 63-87. URL: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19960022223/downloads/19960022223.pdf (дата обращения 17.05.2024).

Выпуск

Том 2, № 2 (2024)

Кол-во страниц: 59 страниц

Другие статьи выпуска

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СВЯЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ ТЕЛЕМЕХАНИКИ С ЛИНЕЙНОЙ ТОПОЛОГИЕЙ НА БАЗЕ СОСТАВНЫХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ (2024)

Авторы: Точилов Владимир Николаевич, Бойко Игорь Андреевич, Лукичев Михаил Петрович, Ташчи Руслан Леонидович

Постановка задачи. Требования оперативности обмена данными в протяженных проводных системах контроля и управления без возможности замены существующих линий связи предполагают модификацию соответствующих методов реализации оборудования.

Целью работы является выбор способа преобразования исходного цифрового сигнала к виду, пригодному для ввода-вывода в линейный тракт со множеством подключенных к линии абонентов.

Полученные результаты. Описан способ модуляции и демодуляции, обеспечивающий обмен данными между абонентами при динамическом диапазоне сигналов на входах приемников до 60 дБ и высоком уровне межсимвольных помех. Представлен вариант реализации приемо-передающего оборудования на базе доступных на рынке комплектующих. Разработана программа процессора приемника, обеспечивающая адаптацию алгоритма во всем диапазоне протяженностей и состава линий связи и скоростей передачи данных 4800÷9600 кбит/с.

Новизна. В отличие от ЧПИ (трехуровневый сигнал с чередованием полярности импульсов), верхняя частота спектра полученного сигнала увеличивается только в 1,25 раза, и сигнал является двухуровневым, что обеспечивает его затухание на линии предельной длины приблизительно на 15 дБ меньше, чем у ЧПИ.

Практическая / теоретическая значимость. Материал может быть полезен для разработчиков аппаратуры телемеханики использующей проводные каналы связи.

Сохранить в закладках

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ АЛЬТИМЕТРОВ ПО КРИТЕРИЮ ОБОБЩЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ (2024)

Авторы: Говако Александр Сергеевич, Погорелов Андрей Анатольевич

Постановка задачи: необходимость использования альтиметров для измерения высоты при малой эффективности и дороговизне известных методик требует разработки новых методик для определения преимуществ, недостатков и эксплуатации каждой модели.

Целью работы является проведение сравнительного анализа четырех альтиметров по критерию обобщенной эффективности, изменяющемуся из следующих параметров: цена, диапазон температур рабочих процессов, максимальная рабочая высота, соответствующая погрешность измерений, вес и потребляемая мощность.

Используемые методы: сравнение альтиметров с помощью критериев обобщенной эффективности.

Результат: с помощью представленной методики измерения альтиметров выявлены особенности каждой модели, что дает рекомендации по применению их в конкретных условиях.

Элементами новизны представленного решения является использование критериев обобщенной эффективности для оценки альтиметров.

Теоретическая/практическая инновационность: результаты сравнительного анализа, которые можно использовать при использовании соответствующих моделей альтиметра для применения на различных видах самолетов с различной высотой полета. Методика измерения по критерию обобщенной эффективности позволяет принимать решения по выбору любых выбранных для исследования электронных устройств, проводить по ним сравнительный анализ, определять преимущества и недостатки.

Сохранить в закладках

Повышение эффективности трансфера технологий посредством учета уровней готовности технологий и зрелости интероперабельности взаимодействующих организаций (2024)

Авторы: Нестеров Алексей Альбертович

Постановка задачи: создание и функционирование центров трансфера технологий как структурных подразделений образовательных и научных организаций, которые осуществляют коммерциализацию результатов интеллектуальной деятельности, предусмотренное «Концепцией технологического развития на период до 2030 года», актуализирует вопросы эффективности их деятельности.

Целью работы является исследование влияния уровней готовности технологий и параметров интероперабельности взаимодействующих организаций на эффективность функционирования центров трансфера технологий.

Элементами новизны представленного решения является использование параметров интероперабельности организаций для оценки эффективности функционирования центров трансфера технологий.

Результат: в работе предложено введение шкалы оценки эффективности функционирования центров трансфера технологий в зависимости от уровня готовности технологии и уровня зрелости интероперабельности организаций. Подготовлены предложения по использованию результатов проведенных исследований в целях обеспечения повышения качества организационной интероперабельности. Представлены рекомендации, направленные на повышение эффективности Центра трансфера технологий СПбГУТ.

Сохранить в закладках

ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕШТАТНЫХ СИТУАЦИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА РОССИИ НА ОСНОВЕ КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ (2024)

Авторы: Макеева Виктория Витальевна, Вивчарь Роман Михайлович, Березкин Александр Александрович

Постановка задачи: выявление нештатных ситуаций на железной дороге для обеспечения безопасности и оптимизации процессов, включая наблюдение за состоянием занятости, движением поездов, погодными условиями и другими факторами, способными привести к возникновению ситуаций.

Целью работы является разработка специализированного программного обеспечения с использованием данных кластерного анализа для выявления причин аварийных ситуаций на железнодорожном транспорте России, что крайне важно из-за его значительного уровня общественной безопасности и нестабильности в стране, а также из-за возможных угроз, связанных с возможными ситуациями, особенно при перевозке грузов.

Используемые методы: кластерный анализ для систематизации хороших видов аномалий, возникающих на железнодорожном транспорте, с учетом таких параметров, как источник возникновения проблем, географического положения и временных характеристик. Они предпочитают выявлять факторы группы событий и лучше понимать их природу, а также оценивать эффективность предотвращения возникновения ситуаций.

Результат: с использованием метода кластерного анализа данных выявление основных признаков, конференций на основе непривычных обстоятельств в функционировании железнодорожного транспорта. Это приводит к существенным результатам, включая идентификацию различных категорий нештатных ситуаций, оптимизацию мер безопасности и повышение результативности железнодорожной системы. Элементами новизны представленного решения является применение кластерного анализа для выявления признаков, особенностей и проявлений, проявляющихся в данных, связях с вариациями на схемной дороге.

Теоретическая/практическая эффективность состоит в выработке рекомендаций в рамках стратегии, повышения безопасности и в конечном итоге достижения общей эффективности транспортной системы в долгосрочной стратегии.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: СПБГУТ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА
Регион: Россия, Санкт-Петербург
Почтовый адрес: Россия, 193232, Санкт-Петербург, пр. Большевиков д.22, к.1
Юр. адрес: 191186, г Санкт-Петербург, Центральный р-н, наб Реки Мойки, д 61 литера а
ФИО: Киричек Руслан Валентинович (РЕКТОР)
E-mail адрес: rector@sut.ru
Контактный телефон: +7 (812) 3051200
Сайт: https://www.sut.ru/

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.