隨著無線設(shè)備的普及和無線網(wǎng)卡物理層信息的逐步開放,WiFi信號(hào)的新型應(yīng)用受到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的持續(xù)關(guān)注。人員活動(dòng)狀況檢測在智能家居、老年監(jiān)護(hù)和家庭智能安防等應(yīng)用領(lǐng)域有著極為廣闊的遠(yuǎn)景。同時(shí)基于WiFi的人員活動(dòng)狀況檢測方法具有不受光線干擾以及不受遮擋物影響的特點(diǎn),可以彌補(bǔ)現(xiàn)有的人員活動(dòng)狀況檢測方法在技術(shù)方面的不足。因此基于WiFi的人員活動(dòng)狀況檢測具有重要的研究價(jià)值。本文的主要工作如下:1.在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中,通過實(shí)驗(yàn)室自制的譜傳感節(jié)點(diǎn)采集WiFi信號(hào)的信道狀態(tài)信息。并通過實(shí)驗(yàn)觀察了 WiFi信號(hào)的信道狀態(tài)信息與人員活動(dòng)之間的關(guān)聯(lián)。2.信道狀態(tài)信息中包含有收發(fā)天線子載波的幅度信息和相位信息,但對(duì)于相位信息的提取有一定難度。本文通過數(shù)據(jù)預(yù)處理,從獲取的原始信道狀態(tài)信息中提取幅度和相位信息。結(jié)合實(shí)驗(yàn)中觀察到的WiFi信號(hào)信道狀態(tài)信息與人員活動(dòng)的關(guān)聯(lián),比較了兩種相位數(shù)據(jù)預(yù)處理方法。并在之后的實(shí)驗(yàn)中針對(duì)不同的人員活動(dòng)狀況選擇更適合的相位提取方法。3..通過信道狀態(tài)信息特征提取與多種機(jī)器學(xué)習(xí)識(shí)別方法的結(jié)合,完成了入侵檢測實(shí)驗(yàn)、人體跌倒檢測實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)和設(shè)備識(shí)別實(shí)驗(yàn)。在入侵檢測實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了 98.33%的入侵行為識(shí)別準(zhǔn)確率;在人體跌倒檢測實(shí)驗(yàn)中,實(shí)現(xiàn)了97%的跌倒識(shí)別準(zhǔn)確率;在實(shí)驗(yàn)室人數(shù)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了96%的人數(shù)識(shí)別準(zhǔn)確率;在設(shè)備識(shí)別實(shí)驗(yàn)中,實(shí)現(xiàn)了98.8%的識(shí)別率。4.在完成離線實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開發(fā)了基于WiFi的人員活動(dòng)狀況檢測系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)了在線入侵檢測功能。
【學(xué)位單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN92;TU855
【部分圖文】：

其中ｘ和ｙ分別表示發(fā)射信號(hào)向量和接收信號(hào)向量，Ｗ是由信道狀態(tài)信息組數(shù)矩陣，／Ｖ是加性高斯白噪聲［４Ｇ］。在ＥＥＥ８０２．１１ｎ鏈路中，信道帶寬為２０ＭＨ頻譜被分為５６個(gè)子載波頻率。信道帶寬為４０邋ＭＨｚ時(shí)總頻譜被分為１１４條頻率。每條子載波的信道狀態(tài)信息可由下面的公式２－２表示逡逑ＨＪ１邋＝邐（２－２）式中為第ｒｉ根天線的第ｉ條子載波的信道狀態(tài)信息。丨Ｈ／Ｍ表示第ｎ根接收天ｉ條子載波信道狀態(tài)信息的幅度。表示第ｎ根接收天線的第ｉ條子載波信信息的相位。通過網(wǎng)卡可以采集到每對(duì)收發(fā)天線之間３０條子載波信道狀態(tài)幅度和相位的采樣值。逡逑人員活動(dòng)對(duì)信道狀態(tài)信息的影響逡逑１６邋邐１邐１邐１邐１邐１邐逡逑

第２章人員活動(dòng)與信道狀態(tài)信息的關(guān)聯(lián)及數(shù)據(jù)預(yù)處理逡逑員活動(dòng)會(huì)改變無線信號(hào)的空間傳播路徑，從而影響信道狀態(tài)信息。無人的中，無線信號(hào)在接收設(shè)備和發(fā)射設(shè)備之間傳播時(shí)存在多種傳播路徑。由于壁、家具在室內(nèi)環(huán)境中的相對(duì)位置基本不會(huì)改變，所以在無人的環(huán)境下信息基本穩(wěn)定。如圖２．１所示，從信道狀態(tài)信息的幅度中就可以直觀的感受到，無活動(dòng)的室內(nèi)環(huán)境中信道狀態(tài)信息的幅度基本穩(wěn)定。逡逑２５邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ逡逑

位數(shù)據(jù)預(yù)處理方法逡逑道狀態(tài)信息幅度信息的提取相對(duì)比較容易。通過Ｉｎｔｅｌ邋５３００網(wǎng)卡獲得原始信息數(shù)據(jù)流后，信道狀態(tài)信息的幅度信息可以直接使用，但是相位信息無用。這是由于存在多徑效應(yīng)、商用無線網(wǎng)卡的精度不高、發(fā)射設(shè)備與接收存在隨機(jī)噪聲并且時(shí)鐘同步不夠理想造成的，無線網(wǎng)卡接收到的信道狀１０逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2826312