Συντάχθηκε 18-12-2024 10:05
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 23/12/2024 10:00
Λήξη: 23/12/2024 11:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Δημητρίου Αγγέλου
με θέμα
Πολυστατικός Εντοπισμός Θέσης με Κοινά Ραδιόφωνα Ελεγχόμενα από Λογισμικό
Multi-static Localization with Commodity Software Defined Radios (SDR)
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Αθανάσιος Λιάβας (επιβλέπων)
Καθηγητής Γεώργιος Καρυστινός
Καθηγητής Άγγελος Μπλέτσας
Περίληψη
Ο εντοπισμός παθητικών ετικετών RFID έχει μελετηθεί κυρίως για μονοστατικές και συγχρονισμένες τοπολογίες. Αυτή η πτυχιακή έχει σκοπό να προχωρήσει την έρευνα σε αυτό τον τομέα ερευνώντας το κατανεμημένο, πολυστατικό εντοπισμό RFID ετικετών σε πραγματικό χρόνο. Το επιτυγχάνει χρησιμοποιώντας τον πρόσφατο αλγόριθμο εντοπισμού με βάση την ελλειπτική κατεύθυνση άφιξης (EllDoA), ο οποίος έχει σχεδιαστεί για διατάξεις πολλαπλών κεραιών, αλλά συγχρονισμένων σε επίπεδο φέροντος. Το έργο αυτό χρησιμοποιεί μια μέθοδο αντιμετώπισής της ολίσθησης συχνότητας φέροντος (CFO) και αποδεικνύει τη δυνατότητα υλοποίησής της σε πραγματικό χρόνο ακόμη και με φτηνά, κατανεμημένα, μη συγχρονισμένα ραδιόφωνα ελεγχόμενα από λογισμικό (SDR). Το εγγενές πρόβλημά της απόκλισης φάσης φέροντος (CPO) αντιμετωπίζεται επίσης, και αποδεικνύεται και πειραματικά ότι το βήμα βαθμονόμησης αρκεί να εκτελεστεί μόνο την πρώτη φορά, και όχι ξανά σε επόμενες επαναλήψεις του πειράματος. Ως παράπλευρο κέρδος, υλοποιήθηκε ένα πλήρες πακέτο λογισμικού γύρω από το GNURadio για μη συγχρονισμένο εντοπισμό σε πραγματικό χρόνο. Τελικά, φάνηκε ότι το πείραμα στην περίπτωση των ασυγχρόνιστων ραδιοφώνων πολύ χαμηλού κόστος ερχόταν με κόστος ακρίβειας της τάξης των 15-20% σε σχέση με τα συγχρονισμένα ραδιόφωνα.
Abstract
Passive radio frequency identification (RFID) tag localization has been mostly examined for monostatic and synchronized setups. This work takes it a few steps further and performs real-time, distributed, multistatic localization of such tags. It succeeds by exploiting the recently-proposed elliptical direction-of-arrival-based (EllDoA) localization algorithm, designed for multi-antenna setups, with however, synchronized radios at the carrier level. This work also employs a carrier frequency offset (CFO) mitigation method and demonstrates its real-time feasibility even with cheap and distributed, unsynchronized software defined radios (SDR). The inherent carrier phase offset (CPO) problem of such setups is also addressed, and it is experimentally shown that the calibration step needs to be done only once, and not for further reruns of the experiment, rendering it ideal for practical applications. As a collateral dividend, a complete GNURadio-based software solution was developed for distributed, unsynchronized and real-time localization. It was also shown that an unsynchronized setup with ultra-low cost SDRs is possible to perform localization with a 15-20% impact on accuracy, compared to the centrally-synchronized case.
