一种降低Wi-Fi无源感知系统带宽开销的方法技术方案

本发明专利技术提出了基于Wi

【技术实现步骤摘要】
一种降低Wi
‑
Fi无源感知系统带宽开销的方法


[0001]本专利技术属于压缩重构技术，具体涉及在商用Wi
‑
Fi系统下，一种降低无源感知系统带宽 开销的方法。

技术介绍

[0002]目前，针对商业Wi
‑
Fi的无源感知系统已经存在大量应用，例如，手势识别、击键识 别、呼吸检测、行为识别以及入侵检测等。此类无源感知系统的信息处理流程一般分为三 步：采集信道状态信息(Channel State Information,CSI)、提取特征参数以及输出模型结 果。其中，无线网卡采集到的CSI数据包往往数量庞大，这有助于提高模型识别的准确率， 但在将接收端RX获得的CSI数据包传输给服务器处理的时候，便会使无源感知系统的带宽 开销陡然增加。例如，一个3发3收的Wi
‑
Fi链路，在IEEE 802.11n协议下，每一路含有 64个子载波，则无线网卡采集到的每个CSI数据包都含有576个复数，假设每个复数使用2 个字节来表示，则一个CSI数据包的大小高达1152字节，而典型的数据包大小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低Wi
‑
Fi无源感知系统带宽开销的方法，包括以下步骤：步骤一：位于无源感知区域的发射端TX向接收端RX发送导频信号，接收端RX根据接收到的导频信号估计信道状态信息矩阵H＝{h(1),h(2),
…
,h(i),
…
}，其中，表示接收端RX第i次采样获得的CSI矩阵，N
r
表示接收端天线数量，N
c
表示子载波数量。步骤二：接收端RX利用信道状态信息矩阵H中的前K个列矢量初始化稀疏字典D，即D＝{h(1),h(2),
…
,h(K)}，并从信道状态信息矩阵H中选取用于稀疏字典训练的CSI矢量集HW，其中，K＝2N
c
N
r
，I
2P
是维度为2P
×
2P的单位阵，P为发射端TX的发包速率且P＞N
r
N
c
，O为零矩阵，此时求解矩阵HW在稀疏字典D下的稀疏表示系数X，即：即：其中，X＝{x(1),x(2),
…
,x(2P)}，x(i)∈R
2P
×1为h(i)在稀疏字典D下的稀疏表示系数，S设为在D已知的情况下，每次选取HW中的一列h(i)，通过正交匹配跟踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法求得x(i)，直到整个稀疏系数矩阵X被求出。步骤三：通过步骤二求出稀疏系数矩阵X后，对当前的稀疏字典矩阵D进行更新，此时的优化模型为：在稀疏字典矩阵D的更新过程中，逐列更新D中的每一列d(k)和其对应的稀疏系数矢量x(k)，具体的求解过程如下，假设要更新稀疏字典矩阵D的第k列d(k)：其中，(
·
)
T
代表矢量转置，将行矢量x(k)
T
中不为0的列序号c
k
记录下来，同时取出x(k)
T
中不为0的元素构成新的然后利用列序号c
k
取出S
k
中相应位置的列矢量构成新的此时对进行奇异值分解:将最大奇异值σ
max
对应的左奇异矩阵中的列矢量u
max
赋值给d(k)，而最大奇异值σ
max
与其对应的右奇异矩阵列矢量v
max
的乘积赋值给即：
d(k)＝u
max
然后，利用c
k
将对应地更新到x(k)
T
中。步骤四：当进入步骤五，否则不断重复步骤二和步骤三，其中，ε为收敛阈值，一般设为10
‑6；步骤五：接收端RX将步骤四获得的稀疏字典矩阵D传输给服务器，同时，服务器和接收端RX生成相同的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小龙，王小龙，聂伟，谢良波，王勇，周牧，王嘉诚，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：