Un método de monitoreo del espectro radioeléctrico multi-señal basado en aprendizaje profundo para la comunicación de UAV
Autores: Hou, Changbo; Fu, Dingyi; Zhou, Zhichao; Wu, Xiangyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método de monitoreo del espectro radioeléctrico multi-señal basado en aprendizaje profundo para la comunicación de UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Comunicación inalámbrica
Información de modulación
Método de monitoreo de espectro
Redes de detección
Tipos de modulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT), que dependen de la comunicación inalámbrica, se ven inevitablemente influenciados por el complejo entorno electromagnético, atribuido al desarrollo de la tecnología de comunicación inalámbrica. La información de modulación de las señales puede ayudar a identificar la información del dispositivo y la interferencia en el entorno, lo cual es significativo para el monitoreo del entorno de comunicación de los VANT. Por lo tanto, en escenarios que involucran la comunicación de VANT, es necesario averiguar cómo realizar el método de monitoreo del espectro para obtener la información de modulación. La mayoría de los métodos existentes son inadecuados para escenarios donde múltiples señales aparecen en la misma secuencia de espectro o no utilizan una estructura de extremo a extremo. En primer lugar, establecimos un conjunto de datos de espectro para simular el entorno de comunicación de VANT y desarrollamos un método de etiquetado. Luego, se emplearon redes de detección para extraer la información de presencia y ubicación de las señales en el espectro. Finalmente, se utilizó la fusión a nivel de decisión para combinar los resultados de salida de múltiples nodos. Se utilizaron cinco tipos de modulación, incluyendo ASK, FSK, 16QAM, DSB-SC y SSB, para simular diferentes fuentes de señal en el entorno de comunicación. Se utilizaron la precisión, el recall y la puntuación F1 como métricas de evaluación. Las redes fueron probadas en diferentes relaciones señal-ruido (SNR). Entre los diferentes tipos de modulación, FSK exhibe el rendimiento de reconocimiento más estable en diferentes modelos. El método propuesto es de gran importancia para el monitoreo del espectro de radio inalámbrico en entornos electromagnéticos complejos y es adaptable a escenarios donde se utilizan múltiples receptores en terrenos vastos, proporcionando un enfoque basado en aprendizaje profundo para soluciones de monitoreo de radio para la comunicación de VANT.
Descripción
Los vehículos aéreos no tripulados (VANT), que dependen de la comunicación inalámbrica, se ven inevitablemente influenciados por el complejo entorno electromagnético, atribuido al desarrollo de la tecnología de comunicación inalámbrica. La información de modulación de las señales puede ayudar a identificar la información del dispositivo y la interferencia en el entorno, lo cual es significativo para el monitoreo del entorno de comunicación de los VANT. Por lo tanto, en escenarios que involucran la comunicación de VANT, es necesario averiguar cómo realizar el método de monitoreo del espectro para obtener la información de modulación. La mayoría de los métodos existentes son inadecuados para escenarios donde múltiples señales aparecen en la misma secuencia de espectro o no utilizan una estructura de extremo a extremo. En primer lugar, establecimos un conjunto de datos de espectro para simular el entorno de comunicación de VANT y desarrollamos un método de etiquetado. Luego, se emplearon redes de detección para extraer la información de presencia y ubicación de las señales en el espectro. Finalmente, se utilizó la fusión a nivel de decisión para combinar los resultados de salida de múltiples nodos. Se utilizaron cinco tipos de modulación, incluyendo ASK, FSK, 16QAM, DSB-SC y SSB, para simular diferentes fuentes de señal en el entorno de comunicación. Se utilizaron la precisión, el recall y la puntuación F1 como métricas de evaluación. Las redes fueron probadas en diferentes relaciones señal-ruido (SNR). Entre los diferentes tipos de modulación, FSK exhibe el rendimiento de reconocimiento más estable en diferentes modelos. El método propuesto es de gran importancia para el monitoreo del espectro de radio inalámbrico en entornos electromagnéticos complejos y es adaptable a escenarios donde se utilizan múltiples receptores en terrenos vastos, proporcionando un enfoque basado en aprendizaje profundo para soluciones de monitoreo de radio para la comunicación de VANT.