基于软件定义无线电(SDR)与相位到达差(PDoA)的射频干涉振动监测技术研究

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：RF Interferometric Vibration Monitoring via Phase Difference of Arrival (PDoA) Using SDR-Based Simulation and Experimentation

来自多领域的研究人员针对工业环境中电磁干扰和恶劣条件下的振动监测难题，开展了基于软件定义无线电(SDR)与相位到达差(PDoA)的非接触式多点振动监测研究。通过仿真与实验验证，该方法在噪声环境下相较传统微机电系统(MEMS)加速度计显著降低均方根误差(RMSE)达75%，结合GPS驯服振荡器(GPSDO)同步技术实现相位稳定，为复杂工况下的结构健康监测与机械诊断提供了高精度解决方案。

　　

振动监测是保障工业结构与机械设备安全维护的关键技术，尤其在电磁干扰严重、环境恶劣的工业密集区域更具挑战。本研究提出一种结合双射频(RF)天线与软件定义无线电(SDR)的相位到达差(PDoA)非接触式多点振动监测方法。该系统通过精确捕获并计算结构振动引发的相位偏移，经仿真与实验验证（含可控振动台与多点传感场景），在噪声环境下展现出卓越的准确性与鲁棒性，其均方根误差(RMSE)较传统微机电系统(MEMS)加速度计降低高达75%。此外，通过精密射频设计与GPS驯服振荡器(GPSDO)同步技术确保了相位稳定性。SDR的灵活性与可扩展性，结合本方法的强抗噪能力，使其成为复杂环境中结构健康监测与机械诊断的理想解决方案。