MPADA：用于多模态时间序列天线阵列测量的开源框架

本文提出了一个用于跨多个天线单元采集时间序列S参数测量的开源框架，称为MPADA：多端口天线数据采集。MPADA的核心依赖标准SCPI协议，以兼容广泛的硬件平台。通过使用高精度实时时钟（RTC），实现了时间序列测量，使MPADA能够周期性地触发矢量网络分析仪（VNA）并同时采集其他传感器数据，以进行同步的跨模态数据融合。我们开发了基于Web的用户界面，为仪器配置、可视化和分析提供了灵活性。该界面可从包括移动设备在内的广泛设备上访问。我们进行了实验以验证使用所提框架收集数据的可靠性和准确性。首先，我们展示了该框架使用微波层析成像系统从复杂测量协议中采集高重复性测量的能力。从测试体模采集的数据达到了高保真度，其中位置变化的杂波可通过相干减法显现。其次，我们演示了联合RF运动传感器和角度传感器采集时间序列运动数据的时间戳准确性。在10至20 Hz的混合采样率下，对总计16分钟的测试数据，我们实现了11.8 ms的平均时间戳均方误差（MSE）准确度。我们将该框架开源以惠及天线测量社区，为研究人员和工程师提供用于研究和仪器配置的多功能工具。此外，我们提供了一个潜在的教育工具，以引导工科学生参与该学科，通过远程实验促进动手学习。