一种基于动态监测的CSI室内定位方法技术

技术编号:28565577 阅读:34 留言:0更新日期:2021-05-25 18:02
本发明专利技术公开了一种基于动态监测的CSI室内定位方法。该方法为:首先在室内不同位置采集CSI幅度信息,利用动态时间窗监测技术获取m个数据包关于同一个子载波的CSI幅度的均值,将其作为定位的CSI幅值特征数据;然后构建BP神经网络,将无人通过状态采集得到的不同位置的一维的CSI幅值特征数据送入BP神经网络进行训练,得到线上定位模型;最后使用构建和训练完成的线上定位模型,进行线上定位。本发明专利技术将CSI幅度信息构建成一维的特征数据送入BP神经网络进行训练和定位,并且减少BP神经网络的输出节点数,用于BP神经网络的训练和定位,提高了特征数据的稳定性,降低了运算复杂度,提高了定位精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态监测的CSI室内定位方法
本专利技术涉及无线定位和深度学习
,特别是一种基于动态监测的CSI室内定位方法。
技术介绍
随着科技的发展和移动设备的普及,定位已经逐渐渗透到人们的出行和生活当中,例如百度地图为我们出行规划路线、携程根据我们的位置推荐最近的酒店等等,这都为我们带来了极大的便利,但这些都是基于GPS的室外定位技术,室内环境复杂导致出现严重的多径效应,给GPS的室内定位带来了挑战。随着无线网WLAN的飞速发展,基于WIFI的室内定位技术也已经迅速发展起来。基于WIFI的室内定位技术主要有两种:基于RSSI的室内定位和基于CSI的室内定位,CSI是无线信道的频率响应。2000年微软亚洲研究院的RADAR是基于RSSI的定位系统,它主要分为线上和线下两个阶段,线下采集室内多个位置的RSSI并提取特征建立特征数据库,线上将待定位节点的特征数据与特征数据库比对从而实现对待测节点的定位,这种方法需要采集大量的特征数据,复杂度比较高,并且RSSI是多径信号叠加,表示的是一个数据包的接收信号强度,无法估计出每条路径信号的传输衰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态监测的CSI室内定位方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1、在室内不同位置采集CSI幅度信息,利用动态时间窗监测技术获取m个数据包关于同一个子载波的CSI幅度的均值,将其作为定位的CSI幅值特征数据;/n步骤2、构建BP神经网络,将无人通过状态采集得到的不同位置的一维的CSI幅值特征数据送入BP神经网络进行训练,得到线上定位模型;/n步骤3、使用构建和训练完成的线上定位模型,进行线上定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于动态监测的CSI室内定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、在室内不同位置采集CSI幅度信息,利用动态时间窗监测技术获取m个数据包关于同一个子载波的CSI幅度的均值,将其作为定位的CSI幅值特征数据;
步骤2、构建BP神经网络,将无人通过状态采集得到的不同位置的一维的CSI幅值特征数据送入BP神经网络进行训练,得到线上定位模型;
步骤3、使用构建和训练完成的线上定位模型,进行线上定位。


2.根据权利要求1所述的基于动态监测的CSI室内定位方法,其特征在于,步骤1所述的在室内不同位置采集CSI幅度信息,利用动态时间窗监测技术获取m个数据包关于同一个子载波的CSI幅度的均值,将其作为定位的CSI幅值特征数据,具体如下:
步骤1.1、利用动态时间窗技术,提取出t1时间段内采集的不同数据包中同一个子载波的CSI幅度的均值,以及CSI的相位差方差特征;
步骤1.2、根据CSI的相位差方差特征,确定时间段t1内任一位置的无线信道特性,即当方差大于阈值时,表示有人通过,为状态0;否则表示无人通过,为状态1;
步骤1.3、当CSI的相位差方差特征为0状态时,对原位置继续采集一段时间t2,直到CSI的相位差方差特征为1状态时,停止采集数据,得到无人员走动时的幅值数据。


3.根据权利要求2所述的基于动态监测的CSI室内定位方法,其特征在于,步骤1.1所述的利用动态时间窗技术,提取出t1时间段内采集的不同数据包中同一个子载波的CSI幅度的均值,以及CSI的相位差方差特征,具体如下:
设定在一个位置的数据包发送速率为每2s发送一个,需要对该位置采集2min的数据,因此t1=2min;提取该时间段内获取的60个数据包,如果直接使用幅值作为特征数据,由于接收端为3根天线,取其中一根天线的幅值作为特征数据,那么幅值特征数据的维度30*60,将动态窗口的长度设置为60,并计算出窗口内CSI幅值的均值;根据802.11n协议,每个数据包中有30个子载波传输数据,所以在该位置得到1*30的幅值特征向量;将动态窗口内同一个数据包相邻两根天线关于同一个子载波的CSI的相位差求出,取天线1和天线2的相位差,得到一个1*30维的相位差向量,由于动态窗口的长度为60,因此对60个CSI数据包的每一个子载波的相位差求方差,得到一个1*30的相位差方差向量。


4.根据权利要求3所述的基于动态监测的的CSI室内定位方法,其特征在于,步骤1.3所述的当CSI的相位差方差特征为0状态时,对原位置继续采集一段时间t...

【专利技术属性】
技术研发人员:康明才黄新宇
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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