一種識別無線信號的視距傳播路徑的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種識別無線信號的視距傳播路徑的方法及裝置，該方法包括：從接收到的待測無線信號中獲取每個天線對應的CSI；根據(jù)每個天線對應的CSI分別計算出每個天線與其他天線的相位差的方差；根據(jù)公式一計算出每個方差對應的相位差因子，其中，所述公式一為：計算所有相位差因子的中值；判斷所述中值是否小于等于預設的相位差因子閾值，如果是，則確定所述無線信號為視距傳播，否則，確定所述無線信號為非視距傳播。通過該方法及裝置，能夠在帶寬極度受限的無線網絡中實現(xiàn)實時識別無線信號的視距傳播路徑。
【專利說明】-種識別無線信號的視距傳播路徑的方法及裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信【技術領域】，尤其涉及一種識別無線信號的視距傳播路徑的方 法及裝置。

【背景技術】
[0002] 無線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議WiFi技術孕育和滋生了一系列移動和普適計算應用，例如包 括室內定位、手勢識別、活動檢測等，許多已經超出無線數(shù)據(jù)傳輸本身。這些應用大多依賴 于對無線信號特征的精細分析和建模，而非視距傳播會對這些應用造成不良影響。無線信 號的非視距傳播會造成無線信號質量下降，進而影響通信鏈路質量，并使得信號傳播的理 論模型失效。通常，信號經過非視距傳播會變得更不穩(wěn)定，即接收信號強度波動和跳變得更 劇烈。非視距傳播導致的低信號強度、高丟包率和低傳輸速率是造成無線上網體驗糟糕的 一個重要因素。
[0003] 除了無線通信本身，許多移動應用也深刻依賴于視距傳播路徑。例如，在基于時間 或者能量的距離測量或者角度估計應用中，非視距傳播會造成顯著的偏差。即便是對基于 無線信號指紋的室內定位技術，多徑效應造成的接收信號強度波動也會給定位精度帶來巨 大挑戰(zhàn)。其他的一些應用比如能量收集、設備無關的定位等也依賴于視距傳播路徑的存在。 在非視距傳播環(huán)境下，這些應用的效果與性能將大打折扣。
[0004] 通過上述描述可見，準確的識別當前WIFI無線信號是視距傳播還是非視距傳播 會在克服非視距傳播負面影響中發(fā)揮很大作用。例如，如果已知視距/非視距條件，發(fā)射 機可以調整特定的鏈路設置比如發(fā)射功率、數(shù)據(jù)傳輸率等以保證較高的吞吐率和穩(wěn)定的傳 輸。位置服務則可以調整模型參數(shù)或者切換不同的模型以維持高質量服務。
[0005] 現(xiàn)有技術中，通過以下方法來判斷無線信號是視距傳播還非視距傳播：有的方法 是通過分析特定信道參數(shù)（例如卡帕因子）所服從的分布來預測視距/非視距條件，這些 統(tǒng)計模型大多需要通過專用的信道監(jiān)聽器進行精確的信道測量，或者需要長時間的測量； 有的方法是通過超寬帶來測量延時或者距離，來判斷無線信號是視距傳播還非視距傳播， 這種方法無法應用于WiFi網絡，因為WiFi的帶寬極度受限（只有20?40MHz)，通過該方 法在室內環(huán)境下無法分辨多徑傳播。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種識別無線信號的視距傳播路徑的方法及裝置，能夠在帶寬極度 受限的無線網絡中實現(xiàn)實時識別無線信號的視距傳播路徑。
[0007] -方面，本發(fā)明提供了一種識別無線信號的視距傳播路徑的方法，包括：
[0008] S1 :從接收到的待測無線信號中獲取每個天線對應的信道狀態(tài)信息CSI;
[0009] S2 :根據(jù)每個天線對應的CSI分別計算出每個天線與其他天線的相位差的方差；
[0010] S3:根據(jù)公式一計算出每個方差對應的相位差因子，其中，所述公式一為：

【權利要求】
1. 一種識別無線信號的視距傳播路徑的方法，其特征在于，包括： 51 :從接收到的待測無線信號中獲取每個天線對應的信道狀態(tài)信息CSI; 52 :根據(jù)每個天線對應的CSI分別計算出每個天線與其他天線的相位差的方差； 53 :根據(jù)公式一計算出每個方差對應的相位差因子，其中，所述公式一為： P= 所述為相位差因子，所述η為所述待測無線信號的子載波的總數(shù)，所述 〇2為所有方差中的任意一個方差，所述IiKfi)I為〇2所對應的兩個天線在第i個子載波 上的平均信號強度，i，j，η均為正整數(shù)； 54 :計算所有相位差因子的中值； 55 :判斷所述中值是否小于等于預設的相位差因子閾值，如果是，則確定所述無線信號 為視距傳播，否則，確定所述無線信號為非視距傳播。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述Sl之后，在所述S2之前還包括： 對每個CSI進行濾波。
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述Sl之前還包括： SO:判斷用于識別無線信號的視距傳播路徑的裝置的用于表征所述裝置移動狀態(tài)的移 動參數(shù)是否小于等于預設的移動參數(shù)閾值，如果是，則執(zhí)行步驟S1，否則，執(zhí)行步驟SO。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述SO之前還包括：獲取所述移動參 數(shù)。
5. -種識別無線信號的視距傳播路徑的裝置，其特征在于，包括： 獲取單元，用于從接收到的待測無線信號中獲取每個天線對應的信道狀態(tài)信息CSI; 方差計算單元，用于根據(jù)每個天線對應的CSI分別計算出每個天線與其他天線的相位 差的方差； 因子計算單元，用于根據(jù)公式一計算出每個方差對應的相位差因子，其中，所述公式一 為：P=fCf，所述為相位差因子，所述η為所述待測無線信號的子載波的總數(shù)，所 述〇2為所有方差中的任意一個方差，所述IiKfi)I為σ2所對應的兩個天線在第i個子載 波上的平均信號強度，i，j，η均為正整數(shù)； 中值計算單元，用于計算所有相位差因子的中值； 識別單元，用于判斷所述中值是否小于等于預設的相位差因子閾值，如果是，則確定所 述無線信號為視距傳播，否則，確定所述無線信號為非視距傳播。
6. 根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括：濾波單元，用于對所述獲取單元 獲取的每個CSI進行濾波，將濾波后的每個CSI輸出給所述方差計算單元。
7. 根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括： 狀態(tài)判斷單元，用于不斷判斷用于表征所述裝置移動狀態(tài)的移動參數(shù)是否小于等于預 設的移動參數(shù)閾值，如果是，則使能所述獲取單元。
8. 根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括：移動參數(shù)獲取單元，用于獲取所 述移動參數(shù)。
9. 根據(jù)權利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括：慣性傳感器，用于輸出所述移動 參數(shù)。
10.根據(jù)權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述慣性傳感器包括：加速度傳感器、陀 螺儀。
【文檔編號】H04B17/30GK104467990SQ201410692394
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權日:2014年11月26日
【發(fā)明者】吳陳沭, 楊錚, 劉云浩 申請人:清華大學