Radiogonometria ad altissima risoluzione

La sfida: interferenza co-canale

La maggior parte dei metodi DF radio può rilevare solo i segnali di un emettitore che si trovi su una specifica frequenza, occupata esclusivamente dal trasmettitore di interesse. Tuttavia, se vi sono altri trasmettitori attivi sulla medesima frequenza, la ricerca della direzione può essere compromessa (interferenza co-canale). In questo caso, il risultato DF dipende dal rapporto di livello dei trasmettitori. Se uno dei trasmettitori è nettamente più potente degli altri, la relativa direzione viene visualizzata con piccoli errori DF. Se i trasmettitori hanno livelli simili, il risultato DF è solitamente errato. Ciò riguarda tutti i principi DF tradizionali, compresi i metodi Doppler, Watson-Watt e dell'interferometro correlativo.

All'atto pratico, l'interferenza co-canale è un fenomeno che si manifesta regolarmente. In parte è anche una caratteristica di un metodo trasmissione:

• nella gamma HF, le caratteristiche della propagazione variano di continuo. Talvolta le emissioni possono raggiungere distanze nettamente superiori a quelle originariamente pianificate e, pertanto, essere ricevute in aree in cui una stazione diversa trasmette sulla medesima frequenza
• I dispositivi elettronici difettosi possono generare interferenze elettromagnetiche sulle frequenze dei trasmettitori
• Nelle reti a singola frequenza, come quelle utilizzate su DAB/DVB, più trasmettitori inviano lo stesso segnale sulla medesima frequenza da luoghi diversi al fine di migliorare la qualità di trasmissione
• Talvolta, specifici trasmettitori vengono disturbati intenzionalmente. In questo caso, si invia un segnale interferente sulla stessa frequenza
• Quando utilizzano il metodo di accesso multiplo a divisione di codice (CDMA), impiegato dallo standard radiomobile UMTS (sistema universale per la telecomunicazione mobile), molte stazioni trasmettono contemporaneamente dei segnali nella medesima gamma di frequenze. I ricevitori sono in grado di distinguere i diversi segnali grazie al codice di diffusione sovrimpresso sul messaggio

Per permettere il rilevamento di segnali co-canale, Rohde & Schwarz sta attualmente proponendo un metodo DF ad altissima risoluzione, disponibile come funzione accessoria del radiogoniometro HF di scansione ad alta velocità R&S^®DDF1GTX. La funzione accessoria dell'R&S^®DDFGTX-SR va ad aggiungersi ai metodi DF già disponibili. Il radiogoniometro di scansione ad alta velocità R&S^®DDF5GTS comprende l'altissima risoluzione anche come caratteristica standard. Il metodo DF ad altissima risoluzione è in grado di risolvere un campo d'onda con più segnali sulla stessa frequenza. Il numero e l'angolo di incidenza delle onde vengono prima calcolati con precisione e poi visualizzati. Il numero massimo dipende dalla frequenza di ricezione, dall'angolo di incidenza e dal rapporto S/N.

Background tecnico

I metodi DF tradizionali partono dal presupposto che il canale di frequenza di interesse presenti un'unica onda dominante. Tuttavia, non sempre è così, poiché possono intervenire diversi fattori:

• Sovrapposizione spettrale (ad es. CDMA) dei segnali da valutare
• Interferenti ad ampiezza elevata in aggiunta al segnale desiderato (ad es. interferenze elettromagnetiche)
• Presenza di propagazione multipath (ad es. riflesso da parte di edifici) Errori DF che rendono i risultati inutilizzabili

La tecnologia DF tradizionale offre due contromisure:

• Se la componente dell'interferenza ha una potenza inferiore rispetto alla componente del segnale desiderato, l'errore DF può essere ridotto al minimo tramite l'adeguato dimensionamento del radiogoniometro (selezionando un'apertura dell'antenna sufficientemente ampia)
• Se la componente dell'interferenza è pari o superiore a quella del segnale desiderato, è possibile rilevare separatamente i segnali non correlati utilizzando radiogoniometri a banda larga e alta risoluzione. È possibile sfruttare le differenze di spettro dei segnali

I metodi DF ad altissima risoluzione offrono una soluzione sistematica a questo problema: essi consentono di calcolare il numero di onde coinvolte e il relativo angolo di incidenza. È possibile procedere in vari modi. Il metodo più preciso si basa sull'analisi della componente principale (PCA) dei dati dell'antenna. Il nuovo R&S^®DDF5GTS e l'opzione ad altissima risoluzione dell'R&S^®DDFGTX-SR sfruttano la PCA.