pyespargos：实时WiFi通道感知的Python客户端库

pyespargos：实时WiFi通道感知的Python客户端库

pyespargos The python library for working with the ESPARGOS WiFi channel sounder 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/py/pyespargos

项目介绍

在无线通信领域，WiFi通道的实时感知技术对于提高网络性能、实现智能定位和构建物联网应用至关重要。pyespargos 是一个Python客户端库，它为ESPARGOS WiFi通道声纳提供了一套强大的工具。ESPARGOS 是一种基于Espressif ESP32芯片构建的实时、相位同步的2×4 WiFi天线阵列，可以大大简化WiFi感知应用的开发和部署。

项目技术分析

pyespargos 依赖于ESPARGOS硬件，该硬件利用802.11g/n帧中的L-LTF和HT-LTF字段来提取通道状态信息（CSI）。ESPARGOS 以被动接收模式工作，不对信号进行主动干预，仅对接收到的WiFi帧提供CSI信息。这种设计使得pyespargos在信号处理、网络监测和无线定位等领域具有广泛的应用潜力。

项目目前处于开发阶段，目前支持的是HT40数据包（40MHz带宽通道）。pyespargos 通过HTTP和WebSockets API与ESPARGOS硬件进行通信，CSI数据以二进制格式通过WebSocket流传输，而控制命令则通过HTTP发送。

项目技术应用场景

pyespargos 的应用场景多样，以下是一些主要的应用实例：

1. 角度到达（AoA）估计：利用MUSIC算法，pyespargos 可以展示空间（角度）频谱，从而进行AoA估计。
2. 信号相位监测：pyespargos 可以展示每个ESPARGOS天线的平均接收相位，这对于监测信号的传输特性非常有用。
3. 通道特性分析：通过实时CSI分析，pyespargos 可以绘制当前频率域或时域的传输函数，帮助分析通道特性。
4. 时间同步和校准：pyespargos 提供了校准功能，确保了相位同步，这对于精确的时间同步和信号处理至关重要。

项目特点

pyespargos 具有以下显著特点：

• 实时性能：pyespargos 支持实时数据流处理，使得WiFi感知应用能够即时响应环境变化。
• 易于集成：通过简单的Python API，pyespargos 便于集成到现有的应用中。
• 强大的演示应用：pyespargos 提供了一系列演示应用，包括MUSIC频谱、信号相位监测和时间域/频率域CSI分析，这些应用大大降低了开发者的入门门槛。
• 扩展性：pyespargos 支持将多个ESPARGOS阵列组合成一个大阵列，从而提供了更高的空间分辨率和感知能力。

安装与使用

pyespargos 可以通过pip轻松安装，并提供了一系列示例代码和演示应用，帮助用户快速上手。下面是一个基本的安装和使用示例：

pip install .

import espargos
import time

pool = espargos.Pool([espargos.Board("192.168.1.2")])
pool.start()
pool.calibrate(duration=2)
backlog = espargos.CSIBacklog(pool, size=20)
backlog.start()

# 等待一段时间，收集一些WiFi数据包到backlog...
time.sleep(4)

csi_ht40 = backlog.get_ht40()
print("接收到的CSI:", csi_ht40)

backlog.stop()
pool.stop()

总的来说，pyespargos 是一个功能强大的Python库，它为WiFi感知应用的开发者提供了一个简洁、高效的工具集。通过实时处理CSI数据，pyespargos 有望在无线通信和网络优化领域发挥重要作用。

pyespargos The python library for working with the ESPARGOS WiFi channel sounder 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/py/pyespargos