[發明專利]一種基于信道狀態信息的人體移動方向識別方法

在審

• 申請號: 202110693843.4
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113326801A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 呂繼光;楊武;苘大鵬;王巍;玄世昌;趙文宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于信道狀態信息的人體移動方向識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在有人員行走的室內布置發射機和接收機，由接收機獲取信道狀態信息；

步驟2：對接收機獲取的信道狀態信息進行預處理；

步驟2.1：采用Hampel濾波器對子載波的離群點進行去除并插值；

步驟2.1.1：設置閾值α、滑動窗口長度v；

步驟2.1.2：計算序列數據X的中值Mid_u,v；

步驟2.1.3：計算序列數據X中各個數據x_u與中值Mid_u,v的絕對差MAD；

MAD＝abs(x_u-Mid_u,v)

步驟2.1.4：若序列數據X中數據x_u不在[(Mid_u,v-α*MAD),(Mid_u,v+α*MAD)]范圍之內，則判定x_u為序列數據X中的異常點，用序列數據X的中值Mid_u,v代替異常點的值。

步驟2.2：采用線性擬合方法消除誤差進行相位校正；

步驟2.3：對子載波使用小波濾波器去除高頻噪聲；

步驟2.4：利用基于主成分分析的去噪方法去除帶通濾波后的冗余；

步驟3：對預處理后的信道狀態信息進行特征提取；

將多普勒速度的均值和方差作為特征值來識別測試者的移動方向；當人員在垂直于視距方向移動時，多普勒速度呈現出平均值小，方差大的特點；當人員在平行于視距方向移動時，多普勒速度呈現出均值小，方差大的特點；

通過小波包分解將預處理后的信道狀態信息分解成相應的頻帶，分解序列中保留任意數量的頻帶序列用于重構；利用各分解頻帶的能量譜和分解頻帶的包系數作為特征值來識別人體的運動方向；

步驟4：使用核函數是徑向基函數的支持向量機對提取到的特征數據進行識別，輸出識別結果；

通過求解拉格朗日對偶問題去獲取獲得SVM的超平面，根據拉格朗日的對偶性，得到如下公式的規劃函數；

其中，а_i為拉格朗日乘子，k()為徑向基函數；得到SVM的超平面后，通過如下公式的決策函數得到分類結果；

其中，Y＝+1表示人員移動方向為垂直于視距方向；Y＝-1表示人員移動方向為平行于視距方向。