对信道响应进行滤波以供运动检测制造技术

在一般方面，对观察频域信道响应集合进行滤波以去除与物理环境中的变化无关的噪声或失真。在一些方面，针对各个频域信道响应，基于频域信道响应来生成时域信道响应，并且基于应用于时域信道响应的约束来生成滤波时域信道响应。附加地，基于滤波时域信道响应来生成重构频域信道响应。还生成误差信号，并且进行与误差信号是否满足准则有关的确定。误差信号可以指示频域信道响应和重构频域信道响应之间的差。响应于误差信号各自满足准则，基于频域信道响应集合来检测空间中的对象的运动。信道响应集合来检测空间中的对象的运动。信道响应集合来检测空间中的对象的运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对信道响应进行滤波以供运动检测
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年11月30日提交的标题为“Filtering Channel Responses for Motion Detection”的美国专利申请17/106,989的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]以下描述涉及对信道响应进行滤波以供运动检测。
[0004]运动检测系统已被用于检测例如房间或室外区域中的对象的移动。在一些示例运动检测系统中，使用红外或光学传感器来检测传感器的视野中的对象的移动。运动检测系统已被用于安全系统、自动化控制系统以及其他类型的系统中。
附图说明
[0005]图1是示出示例无线通信系统的图。
[0006]图2A至图2B是示出在无线通信装置之间通信的示例无线信号的图。
[0007]图2C是示出示例无线感测系统进行操作以检测空间中的运动的图。
[0008]图3是示出无线通信系统中的示例信号路径的图。
[0009]图4是示出传播环境的示例时域滤波器表示的标绘图。
[0010]图5是用于运动检测系统的示例信号处理系统的示意图。
[0011]图6A是示出从观察频域信道响应H
i
(f)获得的示例时域信道响应h
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(t)的标绘图。
[0012]图6B是示出从图5所示的示例信号处理系统的第一次迭代获得的示例滤波时域信道响应的标绘图。
[0013]图6C是示出在图5所示的示例信号处理系统的第二次迭代中获得的示例更新时域信道响应的标绘图。
[0014]图7A、图7C和图7E是示出示例误差信号E
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(f)的标绘图。
[0015]图7B、图7D和图7F是示出分别与图7A、图7C和图7E所示的误差信号E
i
(f)相关的示例时域脉冲的标绘图。
[0016]图8是示出使用图5所示的示例信号处理系统所获得的示例观察频域信道响应H
i
(f)和示例重构频域信道响应的图。
[0017]图9是示出用于对信道响应进行滤波以供运动检测的示例处理的流程图。
[0018]图10是示出示例无线通信装置的框图。
具体实施方式
[0019]在这里所述的一些方面中，无线感测系统可以处理传送通过无线通信装置之间的空间的无线信号(例如，射频信号)以用于无线感测应用。示例无线感测应用包括检测运动，该检测运动可以包括以下项中的一个或多于一个：检测空间中的对象的运动、运动跟踪、空
间中的运动的定位、呼吸检测、呼吸监测、存在检测、手势检测、手势识别、人类检测(例如，移动和静止人类检测)、人类跟踪、跌倒检测、速度估计、入侵检测、步行检测、计步、呼吸速率检测、睡眠模式检测、睡眠质量监测、呼吸暂停估计、姿态变化检测、活动识别、步态速率分类、手势解码、手语识别、手跟踪(hand tracking)、心率估计、呼吸率估计、房间占用检测、人类动力学监测和其他类型的运动检测应用。无线感测应用的其他示例包括对象识别、说话识别、击键检测和识别、篡改检测、触摸检测、攻击检测、用户认证、驾驶员疲劳检测、交通监测、烟雾检测、校园暴力检测、人类计数、金属检测、人类识别、自行车定位、人类队列估计、Wi
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Fi成像和其他类型的无线感测应用。例如，无线感测系统可以作为运动检测系统进行操作以基于Wi
‑
Fi信号或其他类型的无线信号来检测运动的存在和地点。
[0020]本文所述的示例对于家庭监测可以是有用的。在一些实例中，使用这里所述的无线感测系统的家庭监测可以提供数个优势，这些优势包括透过壁并且处于黑暗的全家庭覆盖、无摄像头的谨慎检测、(例如，与不使用Wi
‑
Fi信号来感测传感器的环境的传感器相比)更高的准确度和有所减少的假警报、以及可调整的灵敏度。通过将Wi
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Fi运动检测能力分层到路由器和网关中，可以提供鲁棒的运动检测系统。
[0021]本文所述的示例对于健康监测也可以是有用的。照护者想知道他们的亲人是安全的，而老年人和有特殊需求的人想有尊严地维护他们在家里的独立。使用本文所述的无线感测系统的健康监测提供了如下的解决方案，该解决方案在不使用摄像头或不侵犯隐私的情况下使用无线信号来检测运动，在检测到异常活动时生成警报，跟踪睡眠模式，并且生成预防性健康数据。例如，照护者可以监测运动、来自医疗保健专业人员的访问、以及诸如卧床时间比平时长等的异常行为。此外，在不需要可穿戴装置的情况下不显眼地监测运动，并且本文所述的无线感测系统为辅助生活设施以及其他安全和健康监测工具提供了更经济和方便的替代方案。
[0022]本文所述的示例对于设置智能家居也可以是有用的。在一些示例中，本文所述的无线感测系统使用预测分析和人工智能(AI)，以相应地学习运动模式并触发智能家居功能。可以被触发的智能家居功能的示例包括在人步行穿过前门时调整恒温器、基于偏好来打开或关闭其他智能装置、自动调整照明、基于当前乘员调整HVAC系统、等等。
[0023]在本文描述的一些方面中，基于传送通过空间(或传播环境)的无线信号集合来获得观察信道响应集合。在环境中传送的无线信号集合中的各无线信号可以是正交频分复用(OFDM)信号，该正交频分复用(OFDM)信号可以包括例如PHY帧。在某些实例中，PHY帧可以包括一个或多于一个传统PHY字段、一个或多于一个MIMO训练字段或这两者。示例传统PHY字段包括传统长训练字段(L
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LTF)、传统短训练字段(L
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STF)和其他类型的传统PHY字段。示例MIMO训练字段包括高效长训练字段(HE
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LTF)、超高吞吐量长训练字段(VHT
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LTF)、高吞吐量长训练字段(HT
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LTF)和其他类型的MIMO训练字段。可以使用无线信号集合中的无线信号的PHY帧中的字段来获得观察信道响应集合。在一些实例中，观察信道响应集合包括频域信道响应，并且频域信道响应集合中的各频域信道响应可以对应于无线信号集合中的相应无线信号。
[0024]空间中的对象的运动可能引起频域信道响应中的一个或多于一个频域信道响应的变化，并且在频域信道响应集合中观察到的变化可以用于检测对象在空间内的运动。在一些实例中，频域信道响应集合的变化可能由与物理环境中的变化(例如，空间中的对象的
运动)无关的装置级或系统级损伤(例如，噪声或失真)引起。例如，装置级或系统级(或这两者)的电子损伤可能引起频域信道响应集合的变化。因此，与物理环境中的变化(例如，运动)无关的损伤可能破坏频域信道响应集合。因此，当使用被破坏的频域信道响应集合来检测空间中的对象的运动时，可能出现运动检测错误(例如，一个或多于一个假阳(false positive))。
[0025]在本文描述的一些方面中，处理来自观察频域信道响应集合的各频域信道响应以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：基于传送通过空间的无线信号集合来获得频域信道响应集合，频域信道响应各自对应于所述无线信号集合中的相应无线信号；针对各个频域信道响应：基于所述频域信道响应来生成时域信道响应，基于应用于所述时域信道响应的约束来生成滤波时域信道响应，基于所述滤波时域信道响应来生成重构频域信道响应，生成指示所述频域信道响应和所述重构频域信道响应之间的差的误差信号，以及确定所述误差信号是否满足准则；以及响应于所述误差信号各自满足所述准则而基于所述频域信道响应集合来检测空间中的对象的运动。2.根据权利要求1所述的方法，包括：针对所述频域信道响应中的至少一个频域信道响应并且响应于所述误差信号不满足所述准则：基于所述滤波时域信道响应、所述误差信号和所述约束来生成更新时域信道响应，基于所述更新时域信道响应来生成更新重构频域信道响应，基于所述频域信道响应和所述更新重构频域信道响应之间的差来再次生成所述误差信号，以及重复所述更新时域信道响应、所述更新重构频域信道响应和所述误差信号的生成，直到所述误差信号满足所述准则为止。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述约束包括对所述时域信道响应的持续时间的约束。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述约束包括对所述时域信道响应的大小的约束。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，响应于所述误差信号各自满足所述准则而基于所述频域信道响应集合来检测空间中的对象的运动包括：基于所述重构频域信道响应来检测运动。6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，响应于所述误差信号各自满足所述准则而基于所述频域信道响应集合来检测空间中的对象的运动包括：基于所述频域信道响应集合和质量度量集合来检测对象的运动，所述频域信道响应各自对应于所述质量度量集合中的相应质量度量。7.根据权利要求6所述的方法，包括：针对各个频域信道响应，基于所述误差信号来确定所述相应质量度量。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述相应质量度量包括所述频域信道响应的功率与所述误差信号的功率的比率。9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述无线信号集合包括正交频分复用信号集合即OFDM信号集合，并且所述频域信道响应各自是基于所述OFDM信号集合的相应OFDM信号的PHY帧中的一个或多于一个训练字段。10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述无线信号集合是根据无线通信
标准来格式化的。11.一种非暂态计算机可读介质，其包括有指令，所述指令在由数据处理设备执行时能够工作以进行操作，所述操作包括：基于传送通过空间的无线信号集合来获得频域信道响应集合，频域信道响应各自对应于所述无线信号集合中的相应无线信号；针对各个频域信道响应：基于所述频域信道响应来生成时域信道响应，基于应用于所述时域信道响应的约束来生成滤波时域信道响应，基于所述滤波时域信道响应来生成重构频域信道响应，生成指示所述频域信道响应和所述重构频域信道响应之间的差的误差信号，以及确定所述误差信号是否满足准则；以及响应于所述误差信号各自满足所述准则而基于所述频域信道响应集合来检测空间中的对象的运动。12.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读介质，所述操作包括：针对所述频域信道响应中的至少一个频域信道响应并且响应于所述误差信号不满足所述准则：基于所述滤波时域信道响应、所述误差信号和所述约束来生成更新时域信道响应，基于所述更新时域信道响应来生成更新重构频域信道响应，基于所述频域信道响应和所述更新重构频域信道响应之间的差来再次生成所述误差信号，以及重复所述更新时域信道响应、所述更新重构频域信道响应和所述误差信号的生成，直到所述误差信号满足所述准则为止。13.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述约束包括对所述时域信道响应的持续时间的约束。14.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读介质，其中，所述约束包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：认知系统公司，
类型：发明
国别省市：