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共晶振CSI接收示例

• English Version

此示例提供了一种 Wifi-CSI 的射频相位同步解决方案，包含三个子项目：MASTER_RECV（主接收端）、SLAVE_RECV（从接收端）、SLAVE_SEND（从发送端）。 该方案包含两种工作模式：1、自发自收模式；2、单发双收模式

功能介绍

1. 自发自收模式

在该模式下，两片 ESP32-C5 芯片分别发送和接收信号，通过计算接收 Wi-Fi CSI 信号中的相位信息，可以毫米级地感知射频信号路径中的扰动。同时，通过安装铜片控制射频信号的传输路径，也可以调节感知范围，从而为高精度的近距离 Wi-Fi 感知提供技术支持。这种模式使得 Wi-Fi 信号感知更加精细，适用于近距离和复杂环境中的精确感知应用。

1.1 MASTER_RECV（主接收端）

将 MASTER_RECV 固件烧录至 esp-crab 设备的 Master 芯片，其功能包括：

• 接收来自 SLAVE_SEND 端的 WiFi 数据包，并提取数据中的 CIR (Channel Impulse Response) 信息。
• 基于接收到的 CIR 信息，计算 Wifi-CSI 的 幅度和相位，并将结果显示。

1.2 SLAVE_SEND（从发送端）

将 SLAVE_SEND 固件烧录至 esp-crab 设备的 Slave 芯片，其功能包括：

• 发送特定的wifi数据包。

2. 单发双收模式

此模式下，一片 ESP32-C5 芯片负责发送信号，而 esp-crab 的两片 ESP32-C5 芯片则负责接收信号。通过分散部署发送端和接收端，可以在 大范围空间 内实现 Wi-Fi 感知。esp-crab 获取的 共晶振 Wi-Fi CSI 信息 能够满足前沿研究中的 Wi-Fi 感知性能需求，并且可以直接对接成熟的高级算法，进一步提升无线感知系统的 精度和应用价值。该模式为 大范围、复杂环境下的无线感知和定位 提供了强大的技术支撑。

2.1 MASTER_RECV（主接收端）

将 MASTER_RECV 固件烧录至 esp-crab 设备的 Master 芯片，其功能包括：

• 通过天线接收来自 SLAVE_SEND 的 Wi-Fi 数据包，并提取 CIR 信息。
• 同时接收来自 SLAVE_RECV 的 CIR 信息（该信息由从接收端的天线收集）。
• 计算 Wi-Fi CSI 的 幅度和相位差值，并将结果显示。

2.2 SLAVE_RECV（从接收端）

将 SLAVE_RECV 固件烧录至 esp-crab 设备的 Slave 芯片，支持以下两种模式：

• 通过天线接收来自 SLAVE_SEND 的 Wi-Fi 数据包，并提取 CIR 信息。
• 将接收到的 CIR 信息发送到 MASTER_RECV。

2.3 SLAVE_SEND（从发送端）

将 SLAVE_SEND 固件烧录至额外的 ESP32-C5 芯片（例如 ESP32-C5-DevkitC-1），其功能包括：

• 发送特定的 Wi-Fi 数据包。

所需硬件

esp-crab 设备

PCB介绍

射频相位同步解决方案需要运行在 esp-crab 设备上，下面的图片显示了PCB的正面和背面。

序号	功能
1	Master 外接天线
2	Master 板载天线
3	Slave 外接天线
4	Slave 板载天线
5	Master BOOT 按键
6	Master ADC 按键
7	Slave BOOT 按键
8	Master 2.4G天线切换电阻
9	Master 5G天线切换电阻
10	Slave 5G天线切换电阻
11	Slave 2.4G天线切换电阻
12	RST 按键

参考 ESP-Crab Circuit Diagram Explanation 查看PCB的引脚说明。

形态介绍

esp-crab 设备根据功能的不同，具有两种外壳形式，

• 自发自收模式的飞船外形
• 单发双收模式的飞船外形

ESP32-C5-DevkitC-1开发板

单发双收模式需要一个ESP32-C5-DevkitC-1开发板作为wifi发送端。

如何使用样例

1. 自发自收模式

自发自收模式只要为 esp-crab 通过 Type-c 供电，就可以开始工作，esp-crab 即会显示CIS的幅度和相位信息。

• 幅度信息：两条曲线分别为 -Nsr0 和 0Nsr 对应CIR的幅度信息。
• 相位信息：曲线为标准正弦曲线，曲线与屏幕中心红线的交点为 0~Nsr 对应CIR的相位信息。

同时esp-crab会在串口打印接收到的 CSI 数据，按 type,id,mac,rssi,rate,noise_floor,fft_gain,agc_gain,channel,local_timestamp,sig_len,rx_state,len,first_word,data 顺序打印如下所示的数据。

CSI_DATA,3537,1a:00:00:00:00:00,-17,11,159,22,5,8,859517,47,0,234,0,"[14,9,13,10,13,11,13,12,17,13,16,14,16,16,16,16,15,18,17,17,17,21,15,20,16,22,17,23,15,25,16,23,17,21,13,25,15,23,14,21,17,24,16,22,16,21,19,20,18,21,17,18,18,20,17,20,17,21,18,19,18,18,20,19,19,15,19,17,21,16,21,16,21,15,22,13,24,14,24,11,23,9,24,9,25,9,25,7,25,9,26,7,26,6,24,5,26,6,26,4,26,3,28,2,28,2,29,2,30,-1,28,-1,24,-3,0,0,0,0,0,0,-6,-28,-7,-28,-5,-28,-7,-28,-6,-28,-9,-26,-9,-26,-10,-27,-12,-27,-10,-24,-10,-23,-11,-25,-13,-24,-16,-22,-17,-25,-16,-22,-20,-21,-19,-20,-18,-23,-17,-19,-18,-16,-21,-19,-19,-17,-19,-17,-23,-18,-21,-17,-22,-13,-22,-13,-23,-14,-24,-14,-23,-12,-24,-14,-23,-13,-25,-12,-24,-11,-28,-12,-24,-11,-25,-10,-27,-10,-25,-12,-26,-10,-26,-10,-26,-12,-29,-11,-27,-12,-25,-11,-23,-13,-22,-12,-20,-14,-21,-13,-20,-13,-18,-11,-14,-13,-16,-11,-13,-11,-12,-10,-11,-11]"

注：上电设备会采集前一百个wifi包来确定wifi射频接收增益。

2. 单发双收模式

单发双收模式要为 esp-crab 和 ESP32-C5-DevkitC-1 供电，并布置在有一定距离的空间内，esp-crab 即会显示CIS的幅度和相位信息。同时esp-crab会在串口打印接收到如前文所示的 CSI 数据。