一种基于信道状态信息和随机森林的煤矿井下闯入检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于信道状态信息和随机森林的煤矿井下闯入检测方法，包括以下步骤：步骤一：布置设备，在井下需要检测的区域布置WiFi信号发射装置以及信息接收装置；步骤二：采集无人状态时的原始数据，步骤三：采集有人状态时的原始数据，步骤四：CSI数据预处理，使用Hampel滤波器滤波，对CSI相位差进行提取；步骤五：提取CSI特征信息，将步骤四处理后的数据进行归一化处理，分别构造其对应的协方差特征矩阵，形成特征信息；步骤六：进行分类训练，建立有人状态和无人状态的分类模型；步骤七：人员检测识别，进行在线闯入检测，有人时发出报警信号，无人时继续检测。所述方法不易受多径环境干扰，具有高稳定性、高精度的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于信道状态信息和随机森林的煤矿井下闯入检测方法
本专利技术涉及一种闯入检测方法，特别是一种基于信道状态信息和随机森林的煤矿井下闯入检测方法，属于无线通信

技术介绍
煤矿井下重要区域的监测监控一直是煤矿物联行业中“感知矿山”建设关注的重点。现存井下监控大多是利用摄像头、激光、红外线等技术，由于井下环境灰暗，拍摄画面不清晰，激光红外线只在视距路径下才能得到准确信息的缺点，使得最终的闯入监控效果并不理想。寻找到一种适合井下通信的技术，设计一款可以在煤矿井下这种恶劣环境下准确识别是否有人闯入并判定其运动状态的系统十分有必要。随着无线网络技术和智能设备的发展，WiFi技术已经在煤矿井下得到广泛的应用。利用WiFi进行闯入检测，采集接收信号强度(ReceivedSignalStrength，RSS)作为感知信道质量的度量值，因为人体的存在或者是移动都会对RSS产生不同的影响。但是RSS容易受多径环境的干扰，具有粗粒度的缺点，存在高度易变性等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于信道状态信息和随机森林的煤矿井下闯入检测方法，所述方法不易受多径环境干扰，具有高稳定性、高精度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于信道状态信息和随机森林的煤矿井下闯入检测方法,其特征在于，包括以下步骤：步骤一：布置设备：在井下需要检测的区域布置信号发射装置以及信息接收装置，信号发射装置使用普通的商用AP，信息接收装置使用装有可以采集到CSI信息的微型计算机，其中微型计算机上的网卡驱动可以用于解析CSI信息；步骤二：采集原始CSI数据：将信号发射端连接信息接收端，通过接收机ping信号发射端IP地址的方式接收K个原始信息数据包，每个原始信息数据包包含一个Nt×Nr×30的高维矩阵，Nt表示为发射天线根数，Nr为接收天线根数，30表示Intel 5300网卡设备驱动程序所能捕获30个子载波，以复数的形式存储在矩阵...

【技术特征摘要】
1.一种基于信道状态信息和随机森林的煤矿井下闯入检测方法,其特征在于，包括以下步骤：步骤一：布置设备：在井下需要检测的区域布置信号发射装置以及信息接收装置，信号发射装置使用普通的商用AP，信息接收装置使用装有可以采集到CSI信息的微型计算机，其中微型计算机上的网卡驱动可以用于解析CSI信息；步骤二：采集原始CSI数据：将信号发射端连接信息接收端，通过接收机ping信号发射端IP地址的方式接收K个原始信息数据包，每个原始信息数据包包含一个Nt×Nr×30的高维矩阵，Nt表示为发射天线根数，Nr为接收天线根数，30表示Intel5300网卡设备驱动程序所能捕获30个子载波，以复数的形式存储在矩阵中：表示为子载波i的CSI向量，中心频率为fi；每个子载波CSI向量由幅度和相位信息组成：和∠H(fi)分别表示CSI的幅度和相位信息；分别采集无人状态和有人状态实验场景中的原始CSI数据；步骤三：原始CSI数据预处理：包括离群点的剔除、数据的滤波和相位差提取；利用Hampel滤波器剔除原始CSI数据同一子载波上偏离CSI向量的离群点；利用低通滤波器滤除剔除离群点之后的数据中的高频噪声信号，将相邻接收天线所接收到的相位信息相减对CSI相位差进行提取；步骤四：提取CSI特征信息：将步骤三的CSI数据进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先圣，赵彤，张雷，丁恩杰，胡延军，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32