發(fā)布時間：2020-05-08 13:35

【摘要】：透明感知空間是近年來人們研究的熱點(diǎn)之一,在入侵檢測、智能家居、行為分析、健康護(hù)理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但部分解決方案受環(huán)境影響大、使用體驗差或者硬件設(shè)備昂貴,因此普適性仍是研究的重要方向之一。利用信道狀態(tài)信息作為媒介的透明感知空間技術(shù)在使用場景和舒適度上更加多樣和人性化。本文中,我們利用Wi-Fi采集信道狀態(tài)信息研究透明感知空間關(guān)鍵技術(shù)。本文在感知大動作上,采用了輕量級的僅需少量訓(xùn)練的算法;在感知小作動上,采用混合高斯算法來提取動作,不需要事先訓(xùn)練數(shù)據(jù)。實驗表明,我們提出的算法具有較高的有效性和魯棒性�？傊�,本文主要的貢獻(xiàn)如下:(1)本文給出了基于信道狀態(tài)信息的室內(nèi)目標(biāo)大動作和小動作的經(jīng)驗研究,并闡述了對透明感知空間的深入理解。(2)本文在面對復(fù)雜多變的信道狀態(tài)信息時,在數(shù)據(jù)處理上提出了自動挑選優(yōu)質(zhì)子載波進(jìn)而減少運(yùn)算量的輕量級解決方案。(3)本文在小動作上,提出了使用混合高斯模型來識別睡眠時人翻身動作,可用于睡眠質(zhì)量的檢測。
【圖文】：

感知結(jié)果邋４邐？感知算法逡逑圖２．２基于Ｗｉ－Ｆｉ的空間感知流程圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．邋２邋Ｗｉ－Ｆｉ邋ｂａｓｅｄ邋Ｓｐａｔｉａｌ邋Ａｗａｒｅｎｅｓｓ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ逡逑相比前兩種感知方式，基于Ｗｉ－Ｆｉ的感知技術(shù)則離我們更進(jìn)一步。Ｗｉ－Ｆｉ是一逡逑種允許電子設(shè)備連接到無線局域網(wǎng)（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ邋Ｌｏｃａｌ邋ＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ，ＷＬＡＮ）的技術(shù)。逡逑使用Ｗｉ－Ｆｉ來感知環(huán)境，主要是通過捕獲環(huán)境或者物體對Ｗｉ－Ｆｉ的擾動影響進(jìn)行識逡逑另ＩＪ，比如相位、振幅等信息。逡逑Ｗｉ－Ｆｉ在感知空間時具有一些優(yōu)點(diǎn)：普及度高，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，無線商場、逡逑家庭、學(xué)校等幾乎都有無線局域網(wǎng)的身影；使用范圍廣，不受光照和一般情況下的逡逑遮擋物影響；產(chǎn)生方式方便，在使用Ｗｉ－Ｈ上網(wǎng)來學(xué)習(xí)和工作用的同時，還可以用逡逑來感知我們周圍的空間

表２．邋１邋ＲＳＳＩ與ＣＳＩ的對比逡逑Ｔａｂ．邋２．邋１邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ＲＳＳＩ邋ａｎｄ邋ＣＳＩ逡逑信號源網(wǎng)絡(luò)層次邐時間分辨率頻域分辨率穩(wěn)定性邐普適性逡逑ＲＳＳＩ邋ＭＡＣ層邋數(shù)據(jù)包尺度邐無邐低幾乎所有Ｗｉ－ｎ設(shè)備逡逑ＣＳＩ邋物理層多徑信號簇尺度子載波尺度高邋部分Ｗｉ－ｎ設(shè)備逡逑為了驗證相位差的可行性，我們做了實驗對比原始相位和相位差的效果。如圖逡逑２．５所示，有兩種狀態(tài)，動和靜。０－５秒時，人處于站立的姿態(tài)，為靜止?fàn)顟B(tài)，５－１２逡逑秒人在室內(nèi)走路，為有動作狀態(tài)。我們可以看到，無論是室內(nèi)保持安靜還是有運(yùn)動逡逑狀態(tài)的走路，沒有經(jīng)過處理的原始相位信號沒有規(guī)律可循，，都是處于雜亂無章的狀逡逑態(tài)。而通過相位差則可以知道，在人處于站立的姿態(tài)，對信道幾乎沒有干擾，相位逡逑差很平穩(wěn)，人在走路的情況下，運(yùn)動對信道產(chǎn)生擾動影響，相位差有明顯的上下波逡逑動。因此，基于ＣＳＩ的相位差能很好感知周圍環(huán)境的變化。逡逑＾６０逡逑—…
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN911.2

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本文編號：2654720