Ανάπτυξη ενσωματωμένου συστήματος για την καταγραφή ΗΜ ακτινοβολίας σε ευρύ φάσμα συχνοτήτων
Development of an intergraded system for the purpose of recording EM radiation on a wide spectrum of frequencies

Διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Οικονόμου, Ανδρέας
Ημερομηνία
2025-02-17Επιβλέπων
Τσακιρίδης, ΟδυσσέαςΛέξεις-κλειδιά
SDR ; RTL-SDR ; Raspberry Pi ; SIM7000E ; Ψηφιακή επεξεργασία σήματος ; Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα ; GNSS ; FFT ; 3D Printing ; 3D εκτύπωση ; LCD οθόνη ; Digital signal processing ; Electromagnetic spectrumΠερίληψη
Σκοπός της παρακάτω εργασίας είναι η δημιουργία ένος συστήματος το οποίο θα είναι ικανό να κάνει ανάλυση του Ηλεκτρομαγνητικού φάσματος σε ένα συγκεκριμένο έυρος συχνοτήτων το οποίο ορίζεται απο τους περιορισμούς του υλικού και των επιμέρους διατάξεων. Το σύστημα θα έχει την ικανότητα να λειτουργεί αυτόνομα και να κάνει συλλογή δεδομένων για περαιτέρω ανάλυση. Η βασική τεχνολογία που θα χρησιμοποιηθεί για την εκπλήρωση του παραπάνω στόχου είναι τo Software De ned Radio (SDR), το οποίο είναι η δυνατότητα να δημιουργήσουμε διατάξεις οι οποίες χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία σήματων (πχ φίλτρα) με κώδικα. Η καρδία του συστήματος είναι το RaspberryPi 4 model B. Το αναπτυξιακό σύστημα RaspberryPi μπορούν να θεωρηθούν και να χρησιμοποιηθούν σαν υπολογιστικές μονάδες καθώς έχουν όλες τις απαραίτητες διατάξεις για να το κάνουν αυτό, δηλαδή μονάδα επεξεργαστή (CPU), μνήμη και υποστήριξη για συσκευές εισόδου-εξόδου. Για τις υπολογιστικές ανάγκες του συστήματος κρίθηκε ικανό και επαρκές. Εκτός του ΗΜ φάσματος, το σύστημα έχει την ικανότητα να αποθηκεύει και πληροφορίες τοποθεσίας καθώς στο σύστημα περιλαμβάνεται και η διάταξη Sim7000E η οποία έχει αυτήν την ικανότητα. Τέλος, το σύστημα θα συσκευαστεί μέσα σε μια θήκη (σασί) το οποίο θα δημιουργηθεί μέσω 3D εκτυπωτή για ευκολία στην χρήση, πάνω στο οποίο θα υπάρχει και μια LCD οθόνη η οποία θα δείχνει χρήσιμες πληροφορίες για τον χρήστη.
Περίληψη
The goal of the project is the creation of a system that would be able to scan the Electro Magnetic Spectrum on a specic frequency range that is given by the limitations that occur from the hardware that constitute the system. The system will have the ability to work autonomously and collect data for further analysis. The core technology that will be utilized in the present project is the Software De ned Radio (SDR), which alows us to use and create components that are used in digital signal processing, such as lters, using code. The heart of the system is a RaspberryPi 4 model B. These boards can be considered and used as a standalone PC unit because they possess a CPU, memory and I/O intergration. For the computational needs of the project, the RaspberryPi is deemed capable. Other than the EM eld data, the system will be able to save location data with the help of the Sim7000E module which adds GNSS capabilities to the system. For the end product, a 3D case will be created to encapsulate the system in a case to keep it safe and compact. On that case there will be a LCD screen that will be displaying messages to the user.