Análisis de señales acústicas para la detección de UAVs

Abstract

En este trabajo se presenta el diseño de un sistema para la localización de pequeños UAVs (drones) usando la señal acústica que emiten los mismos en vuelo. Para ello, se realiza un estudio de la fuente sonora, donde, tras analizar la señal en el dominio del tiempo, frecuencia y tiempo-frecuencia, se calcula la frecuencia fundamental del dron mediante el análisis cepstral. Posteriormente, se caracteriza el canal de propagación, es decir, se calcula la posible atenuación en un ambiente real. Por último, se realiza la detección acústica del dron mediante arrays de micrófonos y algoritmos de estimación de la dirección de llegada (DOA). El desarrollo e implementación de los algoritmos se ha llevado a cabo mediante MATLAB.

This work presents the design of a system for locating small UAVs (drones) using the acoustic signal they emit when flying. To do this, a study of the sound source is carried out, where, after analysing the signal in the time, frequency and time-frequency domains, the fundamental frequency of the drone is calculated using cepstral analysis. Subsequently, the propagation channel is characterized, that is, the possible attenuation in a real environment is calculated. Finally, the acoustic detection of the drone is carried out using microphone arrays and direction of arrival estimation algorithms (DOA). The development and implementation of the algorithms has been carried out using MATLAB.