[iiv 19]

Добрый день,

хотел бы спросить про использование WiFi в качестве радара.

Видел много статей

https://ieeexplore.ieee.org/document/9140020 (качается через сци-хаб)

https://arxiv.org/abs/2301.00250

есть всякие ftm: https://github.com/espressif/esp-idf/tree/master/examples/wifi/ftm

но не могу понять как это все реализуется в реальном железе, вернее что именно в железе показывает на сколько интенсивным пришел сигнал, было его повторение (от отражения) и какая задержка в пикосекундах.

Если я до этих параметров достучусть, дальше я сам.

Хотелось бы все в применении к esp32 (пусть я могу под это использовать пару десятков esp32 про которые я очень точно знаю их взаимное расположение их антенн в пространстве). Также хотелось бы по возможности вообще без стороннего акцесс-поинта, и, желательно совмещая с каким-то протоколом передачи данных, например, ESP_NOW.

Спасибо!

[vervs 28]

17 часов назад, iiv сказал:

но не могу понять как это все реализуется в реальном железе, вернее что именно в железе показывает на сколько интенсивным пришел сигнал, было его повторение (от отражения) и какая задержка в пикосекундах.

В каком именно железе - esp32? Обычно применяют сложные сигналы (импульсные или ЛЧМ), переносят вниз по частоте (или сразу), оцифровывают, а дальше по вкусу  ПЛИС, ПК или др., например - Георадар с синтезом трехмерных изображений и ТРЕХМЕРНАЯ СИСТЕМА ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО РАДИОВИДЕНИЯ ДЛЯ ДОСМОТРА. Если сигнал wi-fi берется как передающий, всё равно приемники должны быть синхронными, esp32 так умеет?

[iiv 19]

4 hours ago, vervs said:

...Обычно...

не-не-не, тут не о георадарах речь. Вы ссылки посмотрите, пожалуйста. В первой и во второй ссылках - как я понимаю, использовали обычный акцесс-поинт (АП) и на нем как-то измеряли задержки пакетов и получали в дополнении еще что-то, что из статьи я не смог уловить, что давало интерференционную картину сигнала.

 

Во второй - софт, который подключаясь к чужому АП измеряет величину задержки пинга.

 

Так как в этих публикациях много раз сказали, что авторы использовали только стандартный АП и вроде можно сделать на любом АП, я сделал предположение, что и на esp32 как-то это можно сделать.
 

Spoiler

А с георадарами - конечно можно так, но громоздко будет, кстати, авторам, что vervs привел по его первой ссылке грех было бы не сослаться на своих же, которые это же еще с 2008 года делали: http://www.georadargrot.com/en/inverse

 

[rkit 4]

22 hours ago, iiv said:

как это все реализуется в реальном железе, вернее что именно в железе показывает на сколько интенсивным пришел сигнал

Ничто в железе не показывает. Показывает софт. Открой документацию на софт да прочитай.

[iiv 19]

13 minutes ago, rkit said:

Ничто в железе не показывает. Показывает софт. Открой документацию на софт да прочитай.

открыл, почитал, вот и вопрошаю, так как не нашел именно то, о чем спрашиваю. Поможете, пожалуйста, найти, а?

[Baza 29]

Это пассивная локация, статьи первые 2008-2010й год.

накопление и обработка, сигнал шумоподобный, если знаем модуляцию, то АКФ приемлемая.

 

[off]Что то ваш тендер на  систему поисковых дронов, всё больше на "Страж Птицу" смахивает 🙂 [/off]

[blackfin 23]

On 7/5/2024 at 2:58 PM, iiv said:

В первой и во второй ссылках - как я понимаю, использовали обычный акцесс-поинт (АП) и на нем как-то измеряли задержки пакетов..

Если трансивер WiFi поддерживает протокол PTP, то он умеет измерять round-trip задержку между отправленным и полученным пакетами PTP.

[iiv 19]

8 minutes ago, Baza said:

накопление и обработка, сигнал шумоподобный, если знаем модуляцию, то АКФ приемлемая.

спасибо! Да, верно. Я примерно понимаю как обработать такой сигнал, но не понимаю как из стандартных средств WiFi его вытащить. В этом-то и вопрос.

 

9 minutes ago, Baza said:

Что то ваш тендер на  систему поисковых дронов, всё больше на "Страж Птицу" смахивает

не, там пока ничего не поменялось - поиск раненых. Страж-птица - не получиться, я сам лично софт во всей сотне летающих процессоров и плисок контролирую 🙂

[vervs 28]

2 часа назад, iiv сказал:

не-не-не, тут не о георадарах речь. Вы ссылки посмотрите, пожалуйста. В первой и во второй ссылках - как я понимаю, использовали обычный акцесс-поинт (АП) и на нем как-то измеряли задержки пакетов и получали в дополнении еще что-то, что из статьи я не смог уловить, что давало интерференционную картину сигнала.

Георадар как был в качестве примера. В первой статье сказано, что использовалась внешняя "радарная система", а как она построена можно только догадываться, скорее по "типовой" схеме приёма радаров (как у упомянутых гео) и потом ЦОС или как во второй статье.

Спойлер

A standalone WiFi AP (Model: DWL-2000AP+) was placed in the corner of the test area whilst the passive WiFi radar system was located outside of the room.  +Fig.11

Во второй ссылка на [31] где дано описание "приёмника" 

Спойлер

To record CSI samples, we used Intel 5300 WiFi NICs and leveraged an open source tool [18], recorded CSI of 30 EM waves with a bandwidth of 20 MHz centering at the standard 2.4 GHz WiFi.

Добавлю - поищите как на роутере делалают приемник ADS-B, там помнится "сырые" данные получают, только роутер с линуксом нужен.

[_pv 61]

У wifi достаточно широкая полоса чтобы время приёма с точностью до ~десятков нс засечь, соответственно отправив туда-сюда несколько десятков пакетов и усреднив, с точностью до нескольких нс время распространения между двумя приёмо передатчиками можно узнать.

Но чтобы из этого RTT, как есть, сделать радар, надо взять два модуля (переключиться с передачи на приём отраженного собственного сигнала он не успеет, да и там передача этого ftm пакета поди чуть-ли не мс длится), при этом надо чтобы второй "приёмный" модуль увидел именно отражённый сигнал а не прямой от передатчика, что при близком из расположении и соответсвующих соотношениях их амплитуд малореально.

Можно разве что понаставить кучу таких приёмников по краям некой площадки, измерять время распространения попарно всех со всеми и типа томографией пытаться понять, а не движется ли там что-нибудь внутри этого "периметра".

 

з.ы. детектор движения человеков, только вместо wifi из говна и палок:

https://10maurycy10.github.io/projects/motion_sensor_hacking/

[iiv 19]

1 hour ago, _pv said:

Но чтобы из этого RTT, как есть, сделать радар, надо взять два модуля

Спасибо за комментарий и классную ссылку!!!

Так как у меня на борту с десяток esp32, которые более-менее равномерно разбросаны по периметру устройства с габаритами примерно 70х70см. Причем я могу между ними прокинуть проводом синхронизацию. Тогда один стартовал передачу пакета, а другие - слушают, в том числе и отраженные сигналы.

 

Если у меня в руках будет какая-то аналоговая характеристика получаемого пакета с величиной его задержки, я многое смогу реконструировать, так как у меня вся эта туча esp32 жестко зафиксирована друг относительно друга, но всей этой конструкцией довольно быстро передвигается в пространстве.

 

Причем именно хочется совместить передачу данных (между одним аппаратом к другому) и такую радиолокацию, так как если я какой-то другой радиолокатор туда прикручу, то он будет частично мешать передаче данных, или передаваемые данные будут искажать радарные.

 

Вопрос-уточнение в тему:

скажите, пожалуйста, а есть ли какие-то совсем низкоуровневые команды для WiFi, в которых я бы просто задал бы битовую последовательность, номер канала, интенсивность, и послал бы с трансмиттера, и то же самое - в предопределенный момент бы начал слушать битовую последовательность, получил бы (хоть каким-то, каким именно?) информацию об интенсивности сигнала. Я на этом бы все и сделал бы, или, по крайней мере попробовал бы поэкспериментировать. Конкретно в моей задаче - помех рядом нет, эксперименты можно проводить в тихом безWiFiшном районе.

[_pv 61]

36 minutes ago, iiv said:

какие-то совсем низкоуровневые команды для WiFi, 

так оно ж там огорожено всё, и радио для esp существует только в виде бинарного блоба, так было во всяком случае, и вряд ли там что-то поменялось.

 

40 minutes ago, iiv said:

Тогда один стартовал передачу пакета, а другие - слушают, в том числе и отраженные сигналы.

а что им помешает услышать неотраженный сигнал с расстояния аж 70см и на его фоне вообще не услышать никаких отраженных?

[iiv 19]

3 hours ago, _pv said:

так оно ж там огорожено всё, и радио для esp существует только в виде бинарного блоба

спасибо, что объяснили, почему я это найти не могу!!!

 

3 hours ago, _pv said:

а что им помешает услышать неотраженный сигнал с расстояния аж 70см и на его фоне вообще не услышать никаких отраженных?

я как раз планировал поставить 8 таких есп-шек так, что они все смотрят в разные стороны и имеют немного направленные в разные стороны антенны. Могу сделать так, что совсем друг друга слышать не смогут.

[_pv 61]

50 minutes ago, iiv said:

я как раз планировал поставить 8 таких есп-шек так, что они все смотрят в разные стороны и имеют немного направленные в разные стороны антенны. Могу сделать так, что совсем друг друга слышать не смогут.

Этот ToF там просто между двумя приёмопередатчиками не сказать что прям совсем замечательно работает.

Да, если напросвет прям между двумя (а лучше несколькими) приёмопередатчиками влезть и начать махать руками, да ещё и какую-нибудь нейронную сеть натравить изменения измеренных rssi и rtt то возможно что-то в тепличных условиях распознать и удастся, как в приведённых выше статьях, но, как мне кажется, на отражении ничего хорошего не получится, особенно используя не особо хорошо документированные ширпотреб китайские wfi модули.