DICIEMBRE 2020
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A. Array de antenas
El array es el bloque encargado de la recepción de la señal de RF. Variando algunos
parámetros como el número de elementos, la relación distancia entre elementos-longitud
de onda, la disposición de los elementos, el tipo de antena y la bajada de antena,
podremos modificar su comportamiento.
Un mayor número de elementos aporta más muestras y, por tanto, más información
para obtener el AoA. Esto se traduce en un menor error en la estimación. Por otro lado,
un mayor número de antenas requiere un incremento en el número de receptores SDR,
al igual que un aumento de la información a ser transmitida hacia el ordenador y de la
capacidad de procesamiento de este.
Por otro lado, la relación distancia entre elementos-longitud de onda, conocida como
“spacing factor” (S). Optimizar el valor de S consiste en maximizar el rango dinámico
sin exponer al sistema al riesgo de interpretar diferencias de fase de más de π radianes.
Para la disposición de elementos, los dos arrays más utilizados para DF en el plano son
lineales uniformes (del inglés “Uniform Linear Array” ULA) y circulares uniformes (del inglés
“Uniform Circular Array” UCA). Por un lado, los ULA centran todo el esfuerzo de recepción
a lo largo de un solo eje. Cuentan con el problema adicional de la incertidumbre
con respecto al lado del array desde el que se emiten las señales, proporcionando dos
soluciones posibles. Por otra parte, el UCA distribuye la recepción en varios ejes con un
par de elementos por eje. Esto permite recepción omnidireccional sin incertidumbre en
el plano, sacrificando la precisión que ofrece el ULA en un sector reducido.
El tipo de antena a seleccionar ha de ajustarse a la frecuencia a la cual se va a trabajar,
al rango angular que se pretenda estudiar y a la impedancia, que debe coincidir con la
que indique el receptor.
Por último, la bajada de antena afecta en cuanto a la figura de ruido. Por norma general
se hace uso de cables coaxiales, que presentan buen aislamiento y está preparados
para trabajar con un amplio espectro de frecuencias. La longitud de los cables y su
calidad, así como sus conectores, influirán en su figura de ruido.
B. Placa de DF
La placa de DF se encarga de procesar y digitalizar la señal del array y de enviar los datos
a la computadora. Cuenta con varios receptores SDR (uno por antena), una fuente
de ruido y un HUB para reconducir toda la información por un solo puerto.
La fuente de ruido genera una señal monocromática en la frecuencia de interés, con
una SNR suficiente y con un retardo similar para todos los receptores. La sincronización
en frecuencia evita pequeñas discrepancias entre las frecuencias de los receptores.
Posteriormente, la sincronización en fase, igualando los retardos de recepción, elimina
posibles sesgos en las diferencias de fase medidas por los receptores.
C. Computadora
Existe un amplio espectro de computadoras que pueden ser utilizadas. La elección de
esta dependerá del flujo de datos que debe tratar y de la complejidad del algoritmo de
procesamiento. Otros requisitos adicionales del sistema, como mostrar la información
en un display o conectarse en red, se podrían tener en cuenta.