[發明專利]一種無人機的射頻信道并行檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201710041758.3
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106877947B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 陳積明;梁超;史治國;史秀紡;程鵬;徐天晴;陳浩錕;陳愷
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04B17/30
• 分類號: H04B17/30;H04B17/345
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

1.一種無人機的射頻信道并行檢測方法，其特征在于，該方法在射頻信道并行檢測裝置上實現，所述射頻信道并行檢測裝置包括多個射頻模塊、多個射頻微機模塊、總控微機模塊、實時時鐘模塊；射頻模塊用于檢測無人機通信頻段上不同信道的信號強度指示RSSI，每個射頻模塊負責檢測一個信道，每個射頻模塊與一個射頻微機模塊相連，射頻微機模塊負責讀取每個射頻模塊測量得到的信道RSSI；實時時鐘模塊與射頻微機模塊相連，用于記錄射頻模塊測量信道RSSI的時刻；多個射頻微機模塊同時與總控微機模塊相連，總控微機模塊負責收集無人機通信頻段上所有信道的RSSI，從而達到并行檢測無人機多個信道的目的；該方法包括以下步驟：

步驟一，射頻信道并行檢測裝置將2.4GHz到2.484GHz的頻段帶寬分成42個不重疊的信道進行并行檢測，每個信道帶寬是2MHz，并對這42個信道進行編號，共有42個射頻模塊分別負責檢測其中一個信道；射頻模塊的工作模式為接收模式負責測量待檢測信道的RSSI，與每個射頻模塊相連的射頻微機模塊負責讀取射頻模塊測量到的信道RSSI，同時與射頻微機模塊相連的實時時鐘模塊負責記錄射頻模塊測量信道RSSI的時間，然后射頻微機模塊將讀取到的信道的RSSI以及對應的時間打包發送給與之相連的總控微機模塊，總控微機模塊將收集到的各信道的RSSI以及對應的測量時間發送給計算機；

步驟二，在確保沒有無人機的情況下，利用射頻信道并行檢測裝置測量的信道RSSI計算出每個信道的背景噪聲RSSI；計算每個信道的背景噪聲RSSI的過程如下：

首先，各射頻模塊獲取當前周圍空間內的各信道的RSSI值，然后剔除各信道中與每個信道自身測得的大部分的RSSI相差較大的信道RSSI值后，求出各信道的RSSI平均值，該RSSI平均值即為該信道的背景噪聲RSSI，其中背景噪聲信號指除了無人機信號以外的所有2.4GHz信號；每個信道的背景噪聲RSSI每隔一段時間將會根據上述計算過程重新計算；

步驟三，在檢測無人機信號過程中，利用射頻信道并行檢測裝置實時測量各個信道的RSSI，根據步驟二計算得出的背景噪聲RSSI，并利用無人機信號與背景噪聲RSSI的差異以及無人機信號的帶寬特點來檢測和區分出無人機信號，從而檢測出周圍是否有無人機存在，其中無人機信號主要包括無人機圖傳信號以及無人機遙控器信號；具體如下：

當射頻信道并行檢測裝置周圍出現無人機時，無人機會向地面控制站發送圖傳信號，同時無人機會接收地面發送過來的遙控器信號，這些與無人機有關的信號與背景噪聲信號疊加，將導致射頻信道并行檢測裝置檢測到的信道RSSI值增大，從而大于信道的背景噪聲RSSI，另外無人機圖傳信號和遙控器信號的RSSI不同，同時無人機圖傳信號和遙控器信號通信時的帶寬也不一樣，這些與無人機有關的信號分布在2.4GHz到2.483GHz頻段上，根據檢測到的各信道的RSSI與背景噪聲RSSI的差異及其所占有的信道帶寬是否滿足無人機通信時的帶寬來檢測是否有無人機信號存在，同時還能分辨出無人機圖傳信號以及遙控器信號占用了哪些信道；

將無人機的遙控器信號分辨出來之后，根據各個信道檢測RSSI時的時間可以將無人機遙控器信號通信時的跳頻序列檢測出來，由于不同型號無人機與遙控器通信時信號的跳頻序列都是不一樣的，所以可以根據檢測出來的無人機遙控信號跳頻序列來進一步識別出無人機的型號。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的射頻模塊基于A7125芯片并通過外接天線來接收射頻信號；射頻微機模塊采用STC12C5A60S2，每個射頻微機模塊控制一個射頻模塊；總控微機模塊采用STC12C5A60S2，總控微機模塊用于匯聚各個射頻微機模塊讀取的信道RSSI數據，同時負責與計算機進行連接并將數據發送給PC。