Een verkennend onderzoek naar de implementatie van een radarsysteem op het USRP1 met GNU Radio

Een verkennend onderzoek naar de implementatie van een radarsysteem op het USRP1 met GNU Radio

Peters, R.Y.
Liu, X.

Van der Veen, A.J. (mentor)

Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science

Microelectronics & Computer Engineering

Circuits and Systems

2011-10-07

In tegenstelling tot conventionele radar -en radiosystemen kan de toepas- sing van een Software Defined Radio (SDR) grotendeels bepaald worden in software. Een SDR bestaat uit een RF-frontend, een paar ADC/DAC’s, een FPGA en een host computer. In de hostcomputer en de FPGA kan de functie van een SDR volledig worden geherdefini ?eerd, zonder dat daar een aanpassing in de hardware voor nodig is. Het USRP1 is een specifieke implementatie van het hardware gedeelte van een SDR. Het USRP wordt aangesloten op een dochterbord dat de bepaald op welke frequenties gewerkt kan worden. In combinatie met GNU Radio voor het software deel van de SDR vormt dit een aantrekkelijk onderzoeksplatform om de mogelijkheden van SDR voor radar -en radiosystemen mee te verkennen. GNU Radio is een uitgebreid softwarepakket waarmee alle opties van het USRP benut kunnen worden. Met behulp van relatief makkelijk te doorgronden pythonscripts is het mogelijk om SDR’s te bouwen. Met GNU Radio Companion kan bovendien zelfs zonder enige code te schrijven gebruik worden gemaakt van de meeste mogelijkheden van GNU Radio. In dit onderzoek werd een enkele USRP1 in combinatie met een RFX2400 dochterbord gebruikt om de basis te leggen voor een eenvoudig radarsysteem. Het hardware-ontwerp van het USRP1 legt hierbij een aantal beperkingen op aan de implementatiemogelijkheden. Het voornaamste probleem is de gebrekkige isolatie tussen de verzender en de ontvanger. Daarnaast schiet de bandbreedte van de USB-interface te kort. Uiteindelijk is wel de basis gelegd voor een Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) radar. Op een enkele USRP werkt dit systeem echter niet goed, vanwege de eerdergenoemde isolatie problemen. Het gebruik van meerdere USRP’s kan de isolatieproblemen oplossen. Het probleem van de beperkte interface-bandbreedte kan worden verholpen door het gebruik van het USRP2, een verbeterde versie van het USRP1.

USRP
Software Defined Radio
Radar
GNU Radio

http://resolver.tudelft.nl/uuid:cf41d6dd-63ae-42c7-8fab-a666f7b229a7

2011-08-01

Student theses

bachelor thesis

(c) 2011 Peters, R.Y.
Liu, X.