Ứng dụng kỹ thuật lấy mẫu nén trong việc thu tín hiệu vô tuyến để phát hiện máy bay không người lái siêu nhẹ
Từ khóa:
CS, Spectrum sensing, Drone detectionTóm tắt
Bài báo này đề xuất một phương pháp lấy mẫu tín hiệu vô tuyến thu được từ các phương tiện bay không người lái siêu nhẹ (PTBKNLSN), ứng dụng trong thiết kế hệ thống thiết bị phát hiện, cảnh báo nhằm ứng phó kịp thời đối với những nguy cơ mà loại phương tiện này gây ra. Phương pháp này sử dụng kỹ thuật lấy mẫu nén (CS-Compressive Sensing) để giảm khối lượng tính toán trong xử lý tín hiệu vô tuyến băng rộng thu được. Một hệ thống máy thu cũng được xây dựng trên nền tảng vô tuyến cấu hình mềm (SDR) để thử nghiệm phương pháp này. Kết quả cho thấy phương pháp đề xuất đã giảm độ phức tạp tính toán đáng kể.
Tài liệu tham khảo
Dumitrescu, Cătălin et al, “Development of an Acoustic System for UAV Detection,” Sensors (Basel, Switzerland) Vol. 20,17 4870. 28 Aug. 2020, doi:10.3390/s20174870.
F. Christnacher et al, “Optical and acoustical UAV detection,” Electro-Optical Remote Sens. X, Vol. 9988, Edinburgh 2016. https://doi.org/10.1117/12.2240752.
E. Unlu, E. Zenou, N. Riviere, and P. E. Dupouy, “Deep learning-based strategies for the detection and tracking of drones using several cameras,” IPSJ Trans. Comput. Vis. Appl., Vol. 11, no. 7, Jul. 2019.
V. Demirev, “Drone detection in urban environment – The new challenge for the Radar Systems Designers,” Security & Future, Vol. 116, no. 3, pp. 114–116, 2017.
H. Fu, S. Abeywickrama, L. Zhang, and C. Yuen, “Low-Complexity Portable PassiveDrone Surveillance via SDR-Based Signal Processing,” IEEE Commun. Mag., Vol. 56, no. 4, pp. 112–118, Apr. 2018. https://doi.org/10.1109/MCOM.2018.1700424.
H. Sun, A. Nallanathan, C.X. Wang, Y. Chen, “Wideband spectrum sensing for cognitive radio networks: A survey,” IEEE Wirel. Commun. 2013, 20, 74–81.
F. Salahdine, N. Kaabouch, H. El Ghazi, “Bayesian Compressive Sensing with Circulant Matrix for Spectrum Sensing in CRN,” In Proceedings of the IEEE Ubiquitous Computing, Electronics and Mobile Communication Conference, New York, NY, USA, 20–22 October 2016; pp. 1–7.
F. Salahdine, N. Kaabouch, H. El Ghazi, “A survey on compressive sensing techniques for cognitive radio networks,” J. Phys. Commun. 2016, 20, 61–73.
Y. Arjoune, Z. El Mrabet, H. El Ghazi, A. Tamtaoui, “Spectrum sensing: Enhanced energy detection technique based on noise measurement,” In Proceedings of the IEEE Computing and Communication Workshop and conference, Las Vegas, NV, USA, 8–10 January 2018; pp. 828–834.
Y. Arjoune, N. Kaabouch, H. El Ghazi, A. Tamtaoui, “Compressive sensing: Performance comparison of sparse recovery algorithms,” In Proceedings of the IEEE Computing and Communication Workshop and Conference, Las Vegas, NV, USA, 9–11 January 2017; pp. 1–7.
Y. Arjoune, N. Kaabouch, H. El Ghazi, A. Tamtaoui, “A performance comparison of measurement matrices in compressive sensing,” Int. J. Commun. Syst. 2018, 31, e3576.
Cuong Nguyen Le, Kien Tran Vu, Quynh Le Chi, “On The Desired Properties Of Linear Feedback Shift Register (LFSR) Based High-Speed PN-Sequence-Generator,” Fourth International Conference on Information and Communication Technology for Interlligent Systems 2020.
Shihao Ji, Ya Xue, and Lawrence Carin, “Bayesian Compressive Sensing,” IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 56, No. 6, JUNE 2008.
Youness Arjoune and Naima Kaabouch, “Wideband Spectrum Sensing: A Bayesian Compressive Sensing Approach” Sensors 2018, 18, 1839; doi:10.3390/s18061839.
David L. Donoho and Michael Elad, “Optimally sparse representation in general (nonorthogonal) dictionaries via ℓ1 minimization” PNAS March 4, 2003, Vol. 100, no. 5, 2197–2202.
H. Reyes, S. Subramaniam, N. Kaabouch, “A spectrum sensing technique based on autocorrelation and Euclidean distance and its comparison with energy detection for cognitive radio networks,” J. Comput. Electr. Eng. 2016, 52, 319–327.
Jonti Talukdar, Bhavana Mehta, Kinjal Aggrawal and Mansi Kamani, “Implementation of SNR Estimation Based Energy Detection on USRP and GNU Radio for Cognitive Radio Networks,” IEEE WiSPNET 2017 conference; doi:10.1109/WiSPNET.2017.8299767.
Onur Toker and Ozgur Ozdemir, “A Synthetic Wide-Bandwidth Radar System Using Software Defined Radios,” 7th International Electronic Conference on Sensors and Applications, 15–30 November 2020.
R. Baraniuk, “Compressive sensing,” IEEE Sig. Proc. Mag. 24 (2007), no.4, 118-121.
E. J. Candès, “Compressive sampling,” Int. Cong. Math. 3 (2006), 1433-1452
