Implementace principu virtuální pozemní stanice nad sítí distribuovaných a nekoherentně diverzitně kooperujících rádiových přijímačů
| dc.contributor.advisor | Veřtát Ivo, Ing. Ph.D. | cs |
| dc.contributor.author | Konopík, Jakub | cs |
| dc.contributor.referee | Burian Petr, Ing. Ph.D. | cs |
| dc.date.accepted | 2025-06-11 | |
| dc.date.accessioned | 2026-02-20T16:27:10Z | |
| dc.date.available | 2024-10-04 | |
| dc.date.available | 2026-02-20T16:27:10Z | |
| dc.date.issued | 2025-05-23 | |
| dc.date.submitted | 2025-05-23 | |
| dc.description.abstract | Pro komunikaci se satelity na nízké oběžné dráze je nezbytné použití pozemních stanic vybavených anténami. Pokud je mise obsluhována pouze z jedné pozemní stanice, je časové okno pro přenos dat značně omezené. To je problematické například při stahování velkého objemu dat ze satelitu. Již nyní existuje komunitní síť pozemních stanic SatNOGS, která umožňuje příjem dat ze satelitu prostřednictvím kterékoli pozemní stanice zapojené v této síti. Alternativou ke klasickým pozemním stanicím je koncept virtuální pozemní stanice. Taková stanice digitálně zpracovává datové toky z několika distribuovaných rádiových přijímačů se všesměrovými anténami. Jelikož je k dispozici několik kopií totožného signálu, je možné využít kombinačních algoritmů, které minimalizují počet chyb ve výsledném signálu. Kromě omezení chybovosti toto řešení rovněž nabízí zvýšenou odolnost systému proti poruchám. Cílem této práce je navrhnout ethernetovou síť a řídící software pro sadu rádiových přijímačů a již existující virtuální pozemní stanici. Návrh se soustředí na volbu vhodné topologie sítě a řízení potřebných prostředků. Klíčovým úkolem řídícího systému je automatizace příjmu signálu pomocí rádiových přijímačů v síti a nastavení jejich demodulátorů včetně zohlednění vlivu Dopplerova efektu. Rozšíření tohoto přístupu by mohlo významně přispět ke zvýšení efektivity při zpracování dat přijímaných ze satelitu. Výsledkem práce je funkční systém, který slouží jako ověření proveditelnosti navrženého řešení. K vytvoření řídících skriptů byl použit jazyk Python, který umožňuje snadnou interpretaci socketové komunikace. Součástí řídícího procesu je open source program Predict, využívaný k výpočtu Dopplerova posuvu a určení relativní polohy rádiového přijímače vůči satelitu. Pro záznam přijímaných dat je použit open source program SDR++. Získané soubory jsou následně zasílány virtuální pozemní stanici ke zpracování. | cs |
| dc.description.abstract-translated | For communication with satellites in low orbit, the use of ground stations equipped with antennas is necessary. If a mission is commanded from only single ground station, the time window for data exchange is noticeably limited. This is problematic when downloading large amounts of data from a passing satellite. There is already a community ground station network called SatNOGS, which allows data to be received from a satellite by any ground station participating in this network. An alternative to conventional ground stations is the concept of a virtual ground station. Such station digitally processes data streams from several distributed radio receivers equipped with omnidirectional antennas. Since several copies of the same signal are available, it is possible to use combinatorial algorithms to reduce the number of errors in resulting signal. In addition to limiting the error rate, this solution also offers increased system fault tolerance. The objective of this work is to design an ethernet network and a control software for a set of radio receivers and an existing virtual ground station. The design focuses on the selection of a suitable network topology and the management of required resources. The key task of the control system is to automate the reception of the signal by the radio receivers in the network and the setting of their demodulators, including consideration of the Doppler effect. Extending this approach could significantly contribute to increasing the efficiency of satellite data processing. The result of this work is a functional system that serves as a verification of the feasibility of the proposed solution. Python language was used to create the control scripts, which allows easy interpretation of socket communication. The control process includes the open-source program Predict, used to calculate the Doppler shift and determine the relative position of the radio receiver to the satellite. The open-source program SDR++ is used to record the received data. The acquired files are then sent to the virtual ground station for processing. | en |
| dc.description.department | Katedra elektroniky a informačních technologií | cs |
| dc.description.result | Obhájeno | cs |
| dc.format | 44 s., iii s. (74114 znaků) | |
| dc.identifier | 99904 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11025/66051 | |
| dc.language.iso | cs | |
| dc.publisher | Západočeská univerzita v Plzni | cs |
| dc.rights | Plný text práce je přístupný bez omezení | cs |
| dc.rights.access | openAccess | cs |
| dc.subject | virtuální pozemní stanice | cs |
| dc.subject | kooperující rádiové přijímače | cs |
| dc.subject | ethernetová síť | cs |
| dc.subject | distribuované rádiové přijímače | cs |
| dc.subject | síť rádiových přijímačů | cs |
| dc.subject | socketová komunikace | cs |
| dc.subject.translated | virtual ground station | en |
| dc.subject.translated | cooperating radio receivers | en |
| dc.subject.translated | ethernet network | en |
| dc.subject.translated | distributed radio receivers | en |
| dc.subject.translated | radio receiver network | en |
| dc.subject.translated | socket communication | en |
| dc.thesis.degree-grantor | Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta elektrotechnická | cs |
| dc.thesis.degree-level | Navazující | cs |
| dc.thesis.degree-name | Ing. | cs |
| dc.thesis.degree-program | Elektronika a informační technologie | cs |
| dc.title | Implementace principu virtuální pozemní stanice nad sítí distribuovaných a nekoherentně diverzitně kooperujících rádiových přijímačů | cs |
| dc.title.alternative | Implementation of the virtual ground station principle over a network of spatially distributed and noncoherently-diversity cooperating radio receivers | en |
| dc.type | diplomová práce | cs |
| local.files.count | 4 | * |
| local.files.size | 2405281 | * |
| local.has.files | yes | * |
| local.relation.IS | https://portal.zcu.cz/StagPortletsJSR168/CleanUrl?urlid=prohlizeni-prace-detail&praceIdno=99904 |
Files
Original bundle
1 - 4 out of 4 results
No Thumbnail Available
- Name:
- DP_Konopik_E23N0045P.pdf
- Size:
- 2.13 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- VŠKP
No Thumbnail Available
- Name:
- PV_Konopik_E23N0045P.pdf
- Size:
- 61.83 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Posudek vedoucího VŠKP
No Thumbnail Available
- Name:
- PO_Konopik_E23N0045P.pdf
- Size:
- 66 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Posudek oponenta VŠKP
No Thumbnail Available
- Name:
- PB_Konopik_E23N0045P.pdf
- Size:
- 40.9 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Průběh obhajoby VŠKP