[發明專利]基于信道狀態信息的多徑效應辨別方法和距離估計方法

有效

• 申請號: 201710506034.1
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107241696B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 陳益強;李嘯海;彭曉暉;于佃存
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W64/00;H04B17/318;G01S5/02;G01C21/20
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

本發明提供一種基于信道狀態信息的多徑效應辨別方法。該方法包括：從采集的待測試點的信道狀態信息數據中提取反應多徑效應的特征；以所述特征作為輸入，利用多徑效應強弱分類模型判斷所述待測試點的多徑效應情況，其中，所述多徑效應分類模型是基于歷史的信道狀態信息數據中提取的特征利用分類算法通過訓練而獲得。通過本發明的方法，能夠基于信道狀態信息數據中的時域頻域特征來判斷多徑效應強弱的情況，并可進一步用于終端的距離估計或定位中。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于信道狀態信息(CSI)的多徑效應辨別方法。

背景技術

隨著智能終端設備和移動互聯網技術的快速發展，以及大量傳感器在移動智能設備中的普遍使用，基于位置的服務得到越來越廣泛的應用。例如，在商場中，通過對顧客的移動位置軌跡進行分析來開展個性化服務和商品推薦工作；在監獄、工廠或者煤礦安全監控中，通過獲取移動終端的移動軌跡，可以對移動人員進行監控管理。

在現有技術中，室外用戶的移動運動軌跡信息可利用全球定位系統(GPS)或北斗定位系統，但是對于室內用戶，由于建筑物對衛星信號的遮擋，GPS等定位系統無法進行準確定位，通常采用紅外線定位、超聲波定位、射頻識別定位、藍牙定位、基于wifi信號強度的室內定位等方法。

然而，目前廣泛應用的基于wifi信號強度的室內定位方法只能反映整個信道的信號接收強度，不能很好地排除多徑效應的干擾，多徑效應成為影響室內定位精度的一個重要因素。

因此，需要對現有技術進行改進，以提供準確的多徑效應的辨別方法并根據辨別的多徑效應來進一步定位終端用戶的移動軌跡。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺陷，提供基于信道狀態信息的多徑效應辨別方法和距離估計方法。

根據本發明的第一方面，提供了一種基于信道狀態信息的多徑效應辨別方法。該方法包括以下步驟：

步驟1：從采集的待測試點的信道狀態信息數據中提取反應多徑效應的特征；

步驟2：以所述特征作為輸入，利用多徑效應強弱分類模型判斷所述待測試點的多徑效應情況，其中，所述多徑效應分類模型是基于歷史的信道狀態信息數據中提取的特征利用分類算法通過訓練而獲得。

在本發明的多徑效應辨別方法中，所述特征包括信道狀態信息數據中時域視距路徑信號強度與非視距路徑信號強度的比值、信道狀態信息數據的頻域方差、信道狀態信息數據的頻域偏度。

在本發明的多徑效應辨別方法中，所述時域視距路徑信號強度與非視距路徑信號強度的比值是信道狀態信息數據經過傅里葉變換后得到的時域30個子波中，第一個子波的幅值與其他29個子波子波幅值之和的比值。

在本發明的多徑效應辨別方法中，所述分類算法包括決策樹、貝葉斯算法、神經網絡算法、支持向量機。

根據本發明的第二方面，提供了一種基于信道狀態信息的距離估計方法。該方法包括：

步驟51：根據本發明的多徑效應辨別方法獲得待測試點的多徑效應情況；

步驟52：基于所述多徑效應情況篩選出受多徑效應干擾小的點；

步驟53：根據所篩選出的受多徑效應干擾小的點對應的接收信號強度指示估計各測試點的距離。

在本發明的距離估計方法中，步驟52包括：對于每個待測試的點，計算出判別為多徑效應弱的數據占該點總數據的百分比，如果該百分比超過預定的閾值，則認為該點是受多徑效應干擾較小的點。

在本發明的距離估計方法中，所述閾值為60％。

在本發明的距離估計方法中，步驟53包括根據以下公式估計各測試點的距離：