空中的射频眼：基于单无人机全向天线的通用信号定位技术
信号处理
2020-11-10 v1
摘要
我们提出 RFEye，一种通用的信号定位技术，可在不依赖波形情况下，利用仅配备一根全向天线的单架无人机（UAV）对信号进行定位。该方法通过在一米半径球体内的非协调位置、于两个邻近地点采集信号，并在无人机上构建异步分布式接收波束成形，从而计算来自未知发射机的到达方向（DoA）。所提方法包含四个步骤：1）对待定位信号中独特特征的盲检测与提取；2）异步信号采集与调理；3）通过在无人机上构建虚拟分布式天线阵列计算 DoA；4）利用来自两个位置的 DoA 获得发射机位置固定解。针对各类误差来源与计算复杂度对这些步骤进行了分析，并与广泛使用的基于信号子空间的 DoA 估计算法进行比较。RFEye 使用 Intel-Aero 无人机实现，该无人机配备 USRP B205 软件定义无线电以采集来自地面发射机的信号。实际户外实验表明，RFEye 对 Wi-Fi 波形在二维下中位精度为 1.03m、三维下为 2.5m，对 LoRa（Long Range，远距离）波形在二维下为 1.15m、三维下为 2.7m，并且对风、无人机位置误差等外部因素具有鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2011.03846,
title = {RFEye in the Sky},
author = {Maqsood Ahamed Abdul Careem and Jorge Gomez and Dola Saha and Aveek Dutta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03846},
year = {2020}
}
备注
This article has been accepted for publication in IEEE Transactions on Mobile Computing. 14 pages, 31 figures