Назначение программы

Программное обеспечение euXenarthra предназначено для анализа радиосигналов в частотной области в реальном (или близком к реальному¹) масштабе времени с использованием квадратурных приёмников², допускающих программное управление при подключении к компьютеру. Программа обеспечивает возможность обнаружения и анализа в том числе кратковременных и быстро изменяющихся радиосигналов.

Примечание 1. Слепое время анализа зависит от ряда факторов, ключевыми среди которых являются частота дискретизации I/Q потока, получаемого с квадратурного приёмника, и производительность компьютера, определяемая в первую очередь количеством ядер и потоков его процессора.

Примечание 2. В качестве квадратурного приёмника допустимо использование программно-управляемого аналого-цифрового преобразователя (например, звуковой карты компьютера, на котором выполняется программа), сигнал от которого представляется в программе как I/Q поток с тождественно нулевой квадратурной составляющей сигнала.

Принцип работы программы

Во время выполнения программа euXenarthra:

• осуществляет непрерывный сбор с квадратурного приёмника данных во временной области (квадратурного потока (I/Q потока));
• производит преобразование данных из временной области в частотную область с помощью алгоритма быстрого преобразования Фурье (БПФ);
• выполняет формирование матрицы распределения данных в частотной области (спектров) в координатах частота-мощность и детектирование последовательности спектров по среднему, максимуму и минимуму;
• обеспечивает визуальное отображение матрицы распределения и графиков спектров в графическом интерфейсе пользователя.

Функциональные возможности

Программное обеспечение euXenarthra поддерживает следующие основные функциональные возможности:

• управление параметрами квадратурного приёмника (центральная частота, частота дискретизации, полоса пропускания, коэффициенты усиления предусилителя и усилителя промежуточной частоты);
• визуальное отображение матрицы распределения радиочастотных спектров в координатах частота-мощность и детектированных по среднему, максимуму и минимуму графиков спектров, рассчитанных при заданных значениях размера выборки БПФ, оконной функции и глубины детектирования;
• маркерное измерение мощности спектральной составляющей сигнала, детектированного по среднему, максимуму или минимуму, на заданной пользователем частоте в пределах полосы пропускания квадратурного приёмника.

К дополнительным функциональным возможностям, реализованным в программе euXenarthra, относятся:

• аналоговая демодуляция радиосигналов (амплитудный, частотный детектор) с возможностью задания центральной частоты и полосы пропускания аналогового демодулятора, прослушивания демодулированного аудиосигнала;
• измерение уровней низкочастотных сигналов (интегрального, а также в октавных и 1/3-октавных полосах по ГОСТ 12090-80 «Частоты для акустических измерений») с эквивалентным и экспоненциальным (временные характеристики Slow и Fast) усреднением, а также уровней экспозиции низкочастотных сигналов;
• удалённое управление программой, а также передача на управляющий компьютер спектров и блоков I/Q потока через встроенный в программу TCP сервер, поддерживающий набор команд на базе стандарта SCPI.

Возможности приборов, работающих под управлением программы

Перечень оборудования (квадратурных приёмников), работающих под управлением программы euXenarthra, а также их основные технические характеристики представлен в таблице 1.

Модель SDR приёмника	Рабочая частота		Частота дискретизации		Разрядность АЦП
	минимальная	максимальная	минимальная	максимальная
HackRF One	1 МГц	6 ГГц	2 МГц	20 МГц	8 бит
SDRplay	10 кГц	2 ГГц	2 МГц	10 МГц	12 бит
встроенная звуковая карта компьютера*	0 Гц		44,1 кГц		—

Примечание*. Использование в качестве квадратурного приёмника встроенной звуковой карты компьютера с частотой дискретизации сигнала 44,1 кГц обеспечивает возможность отображения и анализа низкочастотных сигналов в диапазоне частот от 0 Гц до 22,05 кГц.

Требования к конфигурации компьютера

Программное обеспечение euXenarthra рекомендуется использовать на компьютере со следующей конфигурацией:

• процессор – не хуже Intel Core i5-3230M CPU @ 2.60GHz;
• объём оперативной памяти – не менее 4 Гб;
• объём внешней (долговременной) памяти – не менее 100 Мб;
• разрешение экрана – не менее 1024×768, частота кадров – не менее 24/сек;
• операционная система – Windows 7 – Windows 11.

В зависимости от используемого программой оборудования может потребоваться установка дополнительных программ, компонентов и драйверов, обеспечивающих его взаимодействие с программой.

Интерфейс программы

Снимки графического интерфейса программы представлены на рисунках 1 – 6.