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Title: Diseño e Implementación de un Radar para la Medición de Velocidad de un Objeto en base al Efecto Doppler, empleando Radio Definido por Software (Rds)
Authors: Vargas Nasner, Marlon Alexander
Keywords: ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
PROCESAMIENTO DIGITAL
COMUNICACIONES INALÁMBRICAS
Issue Date: 1-Mar-2021
Publisher: Quito, 2021.
Citation: Vargas Nasner, M. A. (2021). Diseño e Implementación de un Radar para la Medición de Velocidad de un Objeto en base al Efecto Doppler, empleando Radio Definido por Software (Rds). 72 hojas. Quito : EPN.
Abstract: The present job consists of the design of a radar based on software defined radio that in addition to being able to detect moving targets, has the main objective of measuring the speed of a target of interest, for which the theory of electromagnetic waves, digital signal processing and Doppler effect were used. For the implementation of this radar the following elements were used: one software defined radio portable device Adalm-PlutoSDR, directional antennas Altelix ad5g23m2-2pk, a laptop and a mast. The open source software GNU Radio was used to develop the radar program and manage the SDR device. This software allows the configuration of the transmitter and receiver, visualize the characteristic phenomenon of Doppler effect and save the data signal for its analysis. In order to obtain the speed, the data signal is analyzed off-time in MatLab by Mathworks, so we gain greater control over signal processing and information visualization. The field tests carried out for this degree project were developed using an automobile, taking advantage of the fact that it has a speedometer, which will facilitate the measurement of speed when passing through the antennas and the calculation of the measurement error. This was done considering three scenarios: when the antennas have a pointing angle of zero, thirty, and forty-five degrees. In each of these scenarios, speeds of 20, 40 and 60 km/H were considered in order to facilitate the understanding of the Doppler effect.
Description: El presente trabajo de titulación consiste en el diseño de un radar basado en radio definido por software que además de ser capaz de detectar objetivos en movimiento, tiene como principal objetivo medir su velocidad, para lo cual se utilizó la teoría de ondas electromagnéticas en general y de efecto Doppler en particular. Para la implementación de este radar se utilizaron los siguientes elementos: un equipo portátil de Radio Definido por Software Adalm-PlutoSDR, dos antenas parabólicas Altelix de la serie ad5g23m2-2pk ubicadas en un mástil, una encargada de transmitir y otra de recibir la onda electromagnética; y un ordenador portátil. Para operar el dispositivo SDR e implementar el programa de radar se utilizó el software libre GNU Radio. Para obtener la velocidad, la señal de datos almacenada es analizada en tiempo diferido en el software MatLab de Mathworks. Las pruebas de campo se realizaron utilizando un automóvil, ya que éste posee un tacómetro, el cual facilitará la medición de la velocidad y el cálculo del error en la medición. Esto se lo realizó considerando tres escenarios: cuando las antenas tienen un ángulo de apuntamiento de cero, treinta, y cuarenta y cinco grados. En cada uno de estos escenarios se consideraron las velocidades de 20, 40 y 60 Km/H con el fin de facilitar el entendimiento del efecto doppler.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21519
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