ZIGBEE SIGNALS ANALYZER
Authors: Фаустов И.С. , Манелис В.Б. , Токарев А.Б. , Козьмин В.А. , Сладких В.А. 
Published: October 2021

Широкое распространение беспроводных технологий требует развития средств контроля за устройствами и сетями передачи данных и, в частности, за беспроводными персональными сетями стандарта ZigBee. Известные способы поиска и приема сигналов ZigBee, требующие осуществления предварительной оценки частотного рассогласования, обладают высокой вычислительной сложностью. Некогерентный способ приема сигналов ZigBee не требует больших вычислительных ресурсов, но не обеспечивает удовлетворительную помехоустойчивость. Целью работы являлась разработка комбинированного алгоритма обнаружения и приема сигналов ZigBee. На основе разработанного алгоритма построен анализатор, позволяющий идентифицировать персональные сети, их передающее и приемное устройства. Новизна: для приёма сигналов при неизвестной частотной расстройке используется сочетание когерентной обработки на коротких временных интервалах с их последующим некогерентным накоплением. Предложенный алгоритм способен эффективно работать в неблагоприятных условиях приема и обладает относительно невысокой вычислительной сложностью. Результат: использование представленного решения позволяет выполнять обнаружение и прием сигналов ZigBee радиодоступных источников, идентифицировать персональную сеть, передающее и приемное устройства в этой сети. Практическая значимость: предложенный алгоритм может использоваться для построения анализатора сигналов ZigBee на программно-определяемом радиоприемном устройстве с полосой одновременной обработки сигналов от 2 МГц. Реализованный в универсальных цифровых радиоприемных устройствах семейства АРГАМАК алгоритм применяется в системах поиска и локализации несанкционированных источников радиоизлучений в контролируемых объектах

The widespread adoption of wireless technologies requires the development of controls over devices and data networks and in particular over ZigBee wireless personal networks. Known methods of searching for and receiving ZigBee signals, which require a preliminary assessment of frequency offset, have a high computational complexity. The non-coherent method of receiving ZigBee signals does not require large computing resources but does not provide satisfactory noise immunity. The purpose of the work was to develop a combined algorithm for detecting and receiving ZigBee signals. Based on the developed algorithm, we built an analyzer that allows you to identify personal networks, their transmitting and receiving devices. Novelty: to receive signals with an unknown frequency offset, we used a combination of coherent processing at short time intervals with their subsequent non coherent accumulation. The proposed algorithm is able to work effectively in unfavorable reception conditions and has a relatively low computational complexity. Result: the use of the presented solution allows you to detect and receive ZigBee signals from radio-accessible sources, identify a personal network, a transmitting and receiving device in this network Practical relevance: the proposed method can be used to build a ZigBee signal analyzer on an SDR with a band of simultaneous signal processing from 2 MHz. The ZigBee network analyzer, implemented on the basis of a digital radio receiver of the ARGAMAK family, serves as the basis for the device for searching and localizing unauthorized radio sources in controlled objects