Validación Experimental de un Banco de Pruebas de Estimación de Dirección de Llegada Basado en SDR
Autores: Sheremet, Nikita; Fokin, Grigoriy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Validación Experimental de un Banco de Pruebas de Estimación de Dirección de Llegada Basado en SDR
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Estándares avanzados de comunicación móvil
Tecnología de formación de haces
Radio definida por software
Arreglo de antenas
Sincronización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los estándares avanzados de comunicación móvil de quinta y generaciones posteriores utilizan ampliamente la tecnología de formación de haces. Si bien muchas publicaciones sobre este tema se basan en herramientas de simulación, se ha dedicado parte del trabajo a pruebas experimentales utilizando plataformas de radio definida por software (SDR). Estas plataformas suelen ser costosas y requieren una experiencia significativa para configurarlas. Este artículo propone un nuevo método rentable para combinar un par de placas Universal Software Radio Peripheral (USRP) B210 de doble canal en un banco de pruebas de estimación de dirección de llegada de una matriz de antenas de cuatro elementos utilizando dispositivos de sincronización Metronom. Se detalla la implementación de hardware y software desarrollada, incluyendo el diseño de la antena y los módulos de software, basados en el controlador de hardware USRP, que proporcionan la sincronización de frecuencia y tiempo necesaria para el procesamiento de amplitud-fase. La validación experimental del banco de pruebas utilizando el algoritmo de Clasificación de Señales Múltiples (MUSIC) demuestra una alta estabilidad en las estimaciones del ángulo de llegada, con una desviación estándar que no excede los 0.4 grados. El algoritmo logró una resolución de 16.1 grados para dos fuentes, lo que supera el ancho de haz a media potencia de 25.6 grados. La importancia teórica de este trabajo radica en la validación científica de la combinación de dispositivos SDR con la sincronización precisa requerida para la formación de haces. Su valor práctico radica en permitir la prueba experimental de la formación de haces sin la necesidad de costoso hardware SDR multicanal.
Descripción
Los estándares avanzados de comunicación móvil de quinta y generaciones posteriores utilizan ampliamente la tecnología de formación de haces. Si bien muchas publicaciones sobre este tema se basan en herramientas de simulación, se ha dedicado parte del trabajo a pruebas experimentales utilizando plataformas de radio definida por software (SDR). Estas plataformas suelen ser costosas y requieren una experiencia significativa para configurarlas. Este artículo propone un nuevo método rentable para combinar un par de placas Universal Software Radio Peripheral (USRP) B210 de doble canal en un banco de pruebas de estimación de dirección de llegada de una matriz de antenas de cuatro elementos utilizando dispositivos de sincronización Metronom. Se detalla la implementación de hardware y software desarrollada, incluyendo el diseño de la antena y los módulos de software, basados en el controlador de hardware USRP, que proporcionan la sincronización de frecuencia y tiempo necesaria para el procesamiento de amplitud-fase. La validación experimental del banco de pruebas utilizando el algoritmo de Clasificación de Señales Múltiples (MUSIC) demuestra una alta estabilidad en las estimaciones del ángulo de llegada, con una desviación estándar que no excede los 0.4 grados. El algoritmo logró una resolución de 16.1 grados para dos fuentes, lo que supera el ancho de haz a media potencia de 25.6 grados. La importancia teórica de este trabajo radica en la validación científica de la combinación de dispositivos SDR con la sincronización precisa requerida para la formación de haces. Su valor práctico radica en permitir la prueba experimental de la formación de haces sin la necesidad de costoso hardware SDR multicanal.