Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ Vìsnik Nacìonalʹnogo...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
versions View all 2 versions
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Experimental Evaluation of Multiple Channel SDR Signal Receivers Effectiveness

Authors: Romanov, O. M.; Kotiubin, V. Yu.;

Experimental Evaluation of Multiple Channel SDR Signal Receivers Effectiveness

Abstract

Introduction. The SDR technology makes it possible to build multichannel signal receivers for replacing single-channel devices. In this the amount of real time calculations grows considerably. For these calculations it is expedient to apply parallel computations based on the multi-core central and graphic processors. The theoretical efficiency evaluation of the such receivers ignores many factors. The purpose of the article is an experimental efficiency evaluation of the SDR multichannel signal receivers’ construction.Modeling, analysis and testing. The multichannel research firmware receiver consisted of an SDR receiver, a USB controller and a computer. On a computer in a single server shell worked functionally completed software signal processingmodules.They provided reception of IQ-samples from the SDR receiver, their transfer to zero frequency, low-frequency filtration with decimation of the received samples. The experimental dependences of the maximum number of receiving channels from the decimation coefficient are obtained. At a decimation coefficient from 20 to 100 dependencies are hyperbolic, and from 100 to 10000 dependencies are directly proportional. The obtained dependences on the direct proportional section are approximated by the method of least squares. For a selected hardware platform, the proportionality coefficient is 6,1 for filters from 61 to 1001 order and 0,8 for filters from 1001 to 3901 order.Conclusions. It’s possible to increase the number of receiving channels by: increasing the decimation coefficient. The group signal and receiving channel spectrum bandwidth are the source data. Therefore, there is no possibility to increase the number of receiving channels by the decimation coefficient; decreasing filter order. The signal filtering quality depends from the filter order. Therefore, the choice of the filter order requires a compromise. The adequacy of the selected filter order to ensure a qualitative filtration with a given decimation coefficient is experimentally evaluated by the ratio of the given filtration band to the received. The obtained dependencies confirm the theoretical data: to ensure a high-quality filter with the increase of the decimation coefficient the order of the filter should be increased. With a fixed decimation coefficient, in order to achieve qualitative filtration, the order of the filter should be increased. It’s will reduce the number of receiving channels. To increase the number of receiving channels it’s necessary to reduce the order of the filter, which will lead to deterioration of the filtration quality.

Технологія радіосистем, які програмно конфігуруються, у поєднанні з паралельними обчисленнями дає змогу будувати багатоканальні приймачі сигналів. Гнучкість таких систем дозволяє для кожного із приймальних каналів побудувати свій тракт подальшої обробки, конфігурація якого залежить від задач, які повинні бути вирішені, та може включати: фільтрацію, демодуляцію, декодування тощо. Такий підхід до побудови багатоканальних приймачів призводить до збільшення кількості обчислень в режимі реального часу. Теоретичне оцінювання ефективності побудови таких приймачів не враховує багатьох чинників, зокрема: обчислювальних можливостей апаратної платформи, використання методів паралельних обчислень, методів цифрової обробки та їх програмної реалізації, оптимальності коду тощо. У статті наведено експериментальне оцінювання ефективності побудови багатоканальних приймачів сигналів за технологією радіосистем, які програмно конфігуруються, на конкретній апаратній платформі. Для збільшення обчислюваних можливостей апаратної платформи цифрова обробка здійснювалась ресурсами графічного процесора. Спеціальне програмне забезпечення для досліджень розроблялось мовою програмування С\# і складалось із функціонально завершених модулів обробки сигналів, об’єднаних у ланцюг, які працювали під управлінням єдиної серверної оболонки. У результаті дослідження отримано експериментальні залежності максимальної кількості каналів від параметрів сформованих каналів приймання і залежності якості фільтрації каналів від заданих параметрів при програмній реалізації обробки сигналів. Отримані результати дозволяють визначити кількість каналів одночасного приймання при заданому коефіцієнті децимації з використанням різних порядів фільтра, а також здійснити оцінку кількості каналів приймання із заданою якістю фільтрації. При обмежених обчислювальних ресурсах кількість програмно реалізованих каналів у багатоканальному приймачі є компромісним значенням, яке залежить від апаратних ресурсів обчислювальної платформи, обраного порядку та параметрів фільтра при заданому коефіцієнті децимації.

Технология программно обусловленного радио в сочетании с параллельными вычислениями позволяет строить многоканальные приемники сигналов. Теоретическая оценка эффективности построения таких приемников не учитывает ряда факторов. В статье приведены экспериментально полученные зависимости максимального количества каналов от параметров сформированных каналов приема при программной реализации обработки сигналов. Также приведены зависимости качества выделения каналов от заданных параметров.

Keywords

621.396, multichannel receiver; software defined radio; experimental evaluation of efficiency; parallel calculations; digital filter order; decimation coefficient, багатоканальний приймач; програмно визначені радіосистеми; експериментальна оцінка ефективності; паралельні обчислення; порядок цифрового фільтра; коефіцієнт децимації, многоканальный приемник; программно конфигурируемые радиосистемы; экспериментальная оценка эффективности; параллельные вычисления; порядок цифрового фильтра; коэффициент децимации

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
gold