350 руб
Журнал «Антенны» №3 за 2012 г.
Статья в номере:
Аппаратная платформа цифровой антенной решетки для работы в диапазонах 2,4-2,5 и 4,9-5,9 ГГц
Ключевые слова: смарт-антенны адаптивные антенные решетки цифровые антенные решетки MIMO
Авторы:
Е. С. Макаров - к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник, ОАО «Концерн «Созвездие». E-mail: makarov_es@mail.ru; ant@sozvezdie.su М. В. Сапрыкин - инженер-конструктор, ОАО «Концерн «Созвездие» М. А. Гиоргадзе - инженер, ОАО «Концерн «Созвездие». E-mail: mar_ina88@mail.ru И. В. Попов - к.т.н., начальник сектора, ОАО «Концерн «Созвездие». E-mail: ant@sozvezdie.su
Аннотация:
Проведен краткий обзор платформ обработки сигналов антенных решеток, разработанных в рамках научно-исследователь¬ских проектов в последние годы. Представлена аппаратная платформа системы цифрового адаптивного диаграммообразования, разработанная в целях создания высокоскоростных систем беспроводной связи, оборудованных антенными решетками. Приведены предварительные результаты измерения характеристик антенной системы и сверхразрешающего углового анализа источников радиоизлучения, разнесенных менее чем на 0,5 ширины диаграммы направленности, подтверждающие возможность использования платформы в системах связи с цифровыми антенными решетками.
Страницы: 53-60
Список источников
  1. Sun Ch., Cheng J., Ohira T. ed. Handbook on Advancements in Smart Antenna Technologies for Wireless Networks. - IGI Global, 2009.
  2. Wolniansky P., Foschini G., Golden G., and Valenzuela R. V-BLAST: an architecture for realizing very high data rates over the rich-scattering wireless channel // IEEE Signals, Systems, and Electronics Symposium, Italy. 1998. P. 295-300.
  3. Adjoudani A., Beck E., Burg A., Djuknic G., Gvoth T., Haessig D., Manji S., Milbrodt M., Rupp M., Samardzija D., Siegel A., Sizer I., Tran C., Walker S., Wilkus S. and Wolniansky P. Prototype experience for MIMO BLAST over third-generation wireless system // IEEE Selected Areas in Communications Journal. 2003. 21(3). Р. 440-451.
  4. Garrett D., Woodward G., Davis L., Knagge G. and Nicol C. A 28.8 mb/s 4x4 MIMO 3G high-speed downlink packet access receiver with normalized least mean square equalization // IEEE International Conference on Solid-State Circuits. 2004. 1. Р. 420-536.
  5. Sampath H., Talwar S., Tellado J., Erceg,V., and Paulraj A. A fourth-generation MIMO- OFDM broadband wireless system: design, performance, and feld trial results // IEEE Communications Magazine. 2002. 40(9). Р. 143-149.
  6. Wallace J.W., Jensen M. A., Swindlehurst A. L., and Jeffs B.D. Experimental Characterization of the MIMO Wireless Channel: Data Acquisition and Analysis // IEEE Transactions on Wireless Communications. 2003. 2(2). Р. 335-343.
  7. Wallace J., Jeffs B., and Jensen M.A real-time multiple antenna element testbed for MIMO algorithm development and assessment // IEEE Antennas and Propagation Symposium. 2004. 2. Р. 1716-1719.
  8. Piechocki R., Fletcher P., Nix A., Canagarajah C. and McGeehan J. Performance evaluation of BLAST-OFDM enhanced Hiperlan/2 using simulated and measured channel data // IEEE Electronics Letters. 2001. 37(18). Р. 1137-1139.
  9. Horseman T., Webber J., Abdul-Aziz M., Piechocki R., Nix A., Beach M. and Fletcher P. A testbed for evaluation of innovative turbo MIMO OFDM architectures // Proc. 5th European Conference Personal Mobile Communications. 2003. 1. Р. 453-457.
  10. Batariere M., Kepler J., Krauss T., Mukthavaram S., Porter J. and Vook F. An experimental OFDM system for broadband mobile communications // IEEE Vehicular Technology Conference. 2001. 4. Р. 1947-1951.
  11. Gesbert D., Haumonte L., Bolcskei H., Krishnamoorthy R. and Paulraj A. Technologies and performance for non-line-of-sight broadband wireless access networks // IEEE Communications Magazine. 2002. 40(4). Р. 86-95.
  12. Murphy P., Lou F., Sabharwal A. and Frantz J. An FPGA based rapid prototyping platform for MIMO systems // Proc. The 37th Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers. 2003. 1. Р.900-904.
  13. Murphy P., Sabharwal A., and Aazhang B.Design of WARP: A fexible wireless open-access research platform // Proceedings of EUSIPCO. 2006.
  14. Van Zelst A. and Schenk T. Implementation of a MIMO OFDM-based wireless LAN system // IEEE Trans. Signal Processing. 2004. 52(2). Р. 483-494.
  15. Rao R., Zhu W., Lang S., Oberli C., Browne D., Bhatia J., Frigon J.-F., Wang J., Gupta P., Lee H., Liu D., Wong S., Fitz M., Daneshrad B., and Takeshita O. Multi-antenna testbeds for research and education in wireless communications // IEEE Communications Magazine. 2004. 42(12). Р.72-81.
  16. Haene S., Perels D., and Baum D.Implementation aspects of a real-time multi-terminal MIMO-OFDM testbed // IEEE Radio and Wireless Conference. 2004. 1.
  17. Perels D., Haene S., Luethi P., Burg A., Felber N., Fichtner W., and Bolcskei H. ASIC implementation of a MIMO-OFDM transceiver for 192 mbps WLANs // European Solid-State Circuits Conference. 2005. P. 215-218.
  18. Wouters M., Bourdoux A., Derore S., Janssens S. and Derudder V. An Approach for real time prototyping of MIMO OFDM systems // 12th European Signal Processing Conference. Austria. 2004.
  19. Suzuki H., Kendall R., Hedley M., Daniels G., and Ryan D. Demonstration of 4x4 MIMO data transmission on CSIRO ICT Center MIMO Testbed // Booklet of Abstracts for the 6th Australian Communications Theory Workshop, page 35, Brisbane, Australia, 2005.
  20. Suzuki H., Hedley M., Daniels G., and Yuan J. Performance of MIMO-OFDM-BICM on measured indoor channels // IEEE Vehicular Technology Conference. 2006. 5. Р. 2073-2077.
  21. Goud Jr, P., Hang R., Truhachev D., and Schlegel C. A Portable MIMO Testbed and Selected Channel Measurements. EURASIP Journal on Applied Signal Processing. 2006. 1.
  22. Bialkowski K.S., Postula A., Abbosh A. and Bialkowski M.E. Field programmable gate array based testbed for investigating multiple input multiple output signal transmission in indoor environments // Sun C., Cheng J. and Ohira T. Ed. Handbook on Advancements in Smart Antenna Technologies for Wireless Networks 1 ed. Р. 474-499. Hershey PA: IGI Global. 2009.
  23. Bates D.,Henriksen S.,Ninness B.,Weller S. A 4 x 4 FPGA-based wireless testbed for LTE applications // Proceedings of 19th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications. 2008. Cannes, France 15-18 September. 2008.
  24. Rodríguez-Osorio R.M., García L.G., Ollero A.M., Velázquez F.J.G., Haro-Ariet L.D., and Calvo-Ramón M. ADAM: A Realistic Implementation for a W-CDMA Smart Antenna // Proceedings of EURASIP J. Adv. Sig. Proc. 2004. Р. 1384-1406.
  25. Islam M.T., Misran N., and Yatim B.Smart Antenna UKM Testbed for Digital Beamforming System // Proceedings of EURASIP J. Adv. Sig. Proc. 2009.
  26. Arai H., Ichige K. Hardware Implementation of Smart Antenna Systems for High Speed Wireless Communication // International Union of Radio Science. Proc. Of Gernal Assemblies, paper ID 01157. 2005.
  27. Jiménez V.P.G., García M.J.F., Armada A.G., Jiménez R.P.T., Fernández J.J.G., Fernández M.S., Domingo M., and Fernández, O. A MIMO-OFDM Testbed, Channel Measurements, and System Considerations for Outdoor-Indoor WiMAX // Proceedings of EURASIP J. Wireless Comm. and Networking. 2010.
  28. Fabregas A.G.I., Guillaud M., Slock D.T.M., Caire G., Gosse K., Rouquette S., Dias A.R., Bernardin P., Miet X., Conrat J., Toutain Y., Peden A., and Li Z. A MIMO-OFDM Testbed for Wireless Local Area Networks // Proceedings of EURASIP J. Adv. Sig. Proc. 2006.
  29. Rinas J., Seeger R., Brötje L., Vogeler S., Haase T., and Kammeyer K. A Multiple-Antenna System for ISM-Band Transmission // Proceedings of EURASIP J. Adv. Sig. Proc. 2004. Р. 1407-1419.
  30. Chen R., Cai Q., Karsten Alecke K., Lazar O., Kaiser T.A Real-Time Pre-MIMO-LTE Software Radio Testbed // Proc. EUSIPCO. 2007.
  31. Haustein T.,ForckA., GäblerH., JungnickelV., SchiffermüllerS. Real-Time Signal Processing for Multiantenna Systems:Algorithms, Optimization, and Implementation on an Experimental Test-Bed // EURASIP Journal on Applied Signal Processing. Jan. 2006.
  32. SiriteanuC., Blostein S. D., MillarJ. FPGA-Based Communications Receivers for Smart Antenna Array Embedded Systems // EURASIP J. Emb. Sys. 2006.
  33. Mostafa R., Gozali R., Palat R.C., Robert M., Newhall W.G., Woerner B.D., and Reed J.H. Design and Implementation of a DSP-Based MIMO System Prototype for Real-Time Demonstration and Indoor Channel Measurements // Proceedings of EURASIP J. Adv. Sig. Proc. 2005. P. 2673-2685.
  34. Макаров Е.С.Широкополосная Е-образная микрополосковая антенна с дипольными переизлучателями // Сборник трудов XVI Международной НТК «Радиолокация, навигация, связь» (RLNC-2011). Воронеж. 2011. С. 1668-1672.
  35. Flanagan B.P. and Bell K.L. Array self-calibration with large sensor position errors // Proceedings of Signal Processing. 2001. Р. 2201-2214.
  36. Atalar A. and Kocabas S.E. Binary sequences with low aperiodic autocorrelation for synchronization purposes // IEEE Commun. Lett. Jan. 2003. V. 7. № 1. P. 36-38.
  37. Paulraj A., Roy R., Kailath T. A subspace rotation approach to signal parameter estimation // Proceedings of IEEE. July 1986. P. 1044-1045.
  38. Qiong L., Long G., Zhongfu Y. An Overview of Self Calibration in Sensor Array Processing // Proceeding of 6th International Symposium on Antennas, Propagations and EM Theory. 2003. № 28. P. 279 - 282.
  39. Pierre J., Kaveh M.Experimental performance of calibration and direction-finding algorithms // Proc. IEEEICASSP. 1991. V. 2. P. 1365-1368.
  40. Нечаев Ю.Б., Макаров Е.С.Экспериментальное исследование углового сверхразрешения источников электромагнитного поля // Антенны. 2009. № 5. С. 74-83.
  41. Нечаев Ю.Б., Зотов С.А. , Макаров Е.С.Коррекция амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля в задаче радиопеленгации // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника. 2009. № 4. C.60-71.