И.С. Фаустов1, А.Б. Токарев2

1,2 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия)

1,2 АО «ИРКОС» (г. Москва, Россия)

Постановка проблемы. На сегодняшний день основными задачами для служб радиоконтроля являются обнаружение и локализация работающих устройств беспроводных персональных сетей, например, ZigBee, что обусловлено их активным применением. Инструментом пеленгования радиосигналов может служить двухканальный корреляционно-интерферо-метрический пеленгатор, который базируется на двухканальной радиоприемной аппаратуре, циклически подключающейся к различным парам элементов многоэлементной антенной системы. Для пеленгования пакетных радиосигналов пеленгатор на протяженных интервалах времени накапливает временные выборки от разных антенных пар, а совместная обработка этих данных позволяет определять направление прихода радиосигналов. Устройства ZigBee могут одновременно работать в одном частотном диапазоне, порождая в эфире хаотичное чередование пакетов, что затрудняет накопление сведений от конкретного устройства для разных антенных пар пеленгатора.

Цель. Предложить способ совместной идентификации и пеленгования обнаруженных устройств сетей ZigBee.

Результаты. Представлен способ адресного пеленгования, реализованный на базе мобильного пеленгатора АРТИКУЛ-М, применяемый для поиска и локализации несанкционированных источников радиоизлучений. Показано, что рассматриваемый способ дает возможность обнаруживать сигналы стандарта 802.15.4, идентифицировать устройства персональной сети и формировать оценки направлений на эти источники радиоизлучений.

Практическая значимость. Применение адресного пеленгования устройств сетей ZigBee увеличивает функциональные возможности существующей аппаратуры радиоконтроля, а также позволяет осуществлять локализацию несанкционированных источников радиоизлучения, маскирующихся под устройства Интернета вещей.

Фаустов И.С., Токарев А.Б. Адресное пеленгование устройств ZigBee // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 8. С. 83-88. DOI: https://doi.org/10.18127/ j00338486-202308-13

1. Фаустов И.С., Манелис В.Б., Токарев А.Б., Козьмин В.А., Сладких В.А. Анализатор сигналов Zigbee // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2021. Т. 17. № 4. С. 65-70.
2. Фаустов И.С., Токарев А.Б. Обнаружение и анализ сетей Zigbee // Сб. трудов XXVIII Междунар. науч.-технич. конф. «Радиолокация, навигация, связь». Воронеж. 2022. Т. 6. С. 106-114.
3. Wang X., Yuan S., Laur R., Lang W. Dynamic localization based on spatial reasoning with RSSI in wireless sensor networks for transport logistics // Sensors and Actuators A: Physical. 2011. V. 171. P. 421-428.
4. Subedi S., Pyun J.Y. A Survey of Smartphone-Based Indoor Positioning System Using RF-Based Wireless Technologies // Sensors. 2020. V. 24. P. 1-32.
5. Шевченко М.Е., Малышев В.Н., Файзуллина Д.Н. Совместное обнаружение и пеленгование с использованием коммутируемой антенной решетки // Известия вузов России. Сер. Радиоэлектроника. 2015. № 5. С. 33–39.
6. Abdalla M., Abuitbel M., Hassan M. Performance Evaluation of Direction of Arrival Estimation Using MUSIC and ESPRIT Algorithms for Mobile Communication Systems // Wireless and Mobile Networking Conference (WMNC). 2013.
7. Zhang Z., Zhong Y., Xiang J., Jiang Y. Phase correction improved multiple signal classification for impact source localization under varying temperature conditions // Measurement. 2020. V. 152. P. 107374.
8. IEEE Std. 802.15.4-2006. «Part 15.4: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs). 2006.
9. Farahani S. ZigBee Wireless Networks and Transceivers. Elsevier. 2008. 339 p.
10. Zubair M.A, Nain A.K, Bandaru J., Rajalakshmi P., Desai U.B. Reconfigurable dual mode IEEE 802.15.4 digital baseband receiver for diverse IoT applications // 2016 IEEE 3rd World Forum on Internet of Things (WF-IoT). 2016. P. 389-394.
11. Dai S., Qian H., Kang K., Xiang W. A Robust Demodulator for OQPSK–DSSS // System Circuits, Systems, and Signal Processing. 2015. V. 34. P. 231-247.
12. Ghazi A., Boutellier J., Hannuksela J., Silvén O., Janhunen J. Low-complexity SDR implementation of IEEE 802.15.4 (ZigBee) baseband transceiver on application specific processor // Wireless Innovation Forum Conference on Wireless Communications Technologies and Software Defined Radio. 2013. P. 1-5.
13. Манелис В.Б. Оптимальная длительность когерентного накопления в задаче оценки частоты сигнала // Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. 2003. № 6. С. 45-50.
14. Рембовский А.М., Ашихмин А.В., Козьмин В.А. Автоматизированные системы радиоконтроля и их компоненты / Под ред. А.М. Рембовского. М.: Горячая линия-Телеком. 2017. 424 с.