[发明专利]一种基于信道状态信息的人体呼吸追踪方法

权利要求书

1.一种基于信道状态信息的人体呼吸追踪方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、在接收端布置天线间距为半波长的均匀直线天线阵列，同时，采用同轴线将发射端与接收端直接连接；

步骤2、将接收端的天线接收信号与同轴线传输信号共轭相乘，得到校正后接收信号y(t)；

针对单一时刻，对于第l条路径，第m个天线和第k个子载波相对第1根天线和第1个子载波的联合相移表达式为：

其中，f₀为信号的载波频率，Δf为子载波之间的频率间隔，θ_l和τ_l分别为第l条路径的信号波达方向和信号传播时间，d为天线间距，c为信号的传播速度；l＝1,2,...,L、L为空间中总的路径数目，m＝1,2,...,M、M为天线数量，k＝1,2,...,K、K为子载波数量；

则相移矢量为：

a(θ_l,τ_l)＝[1,Φ₂₁(θ_l,τ_l),...,Φ_M1(θ_l,τ_l),Φ₁₂(θ_l,τ_l),...,Φ_MK(θ_l,τ_l)]^T

则校正后接收信号表达为：y＝Aα，其中，A＝[a(θ₁,τ₁),a(θ₂,τ₂),...,a(θ_L,τ_L)]，α为信号的复衰减向量：α＝[α₁,α₂,...,α_L]；

步骤3、定义AOA-TOF网格：N表示网格数，则得到网格矩阵为：得到校正后接收信号的稀疏表示为：其中，

步骤4、利用最小l1范数法对进行求解，得到根据α_n≠0、n＝1,2,...,N所对应(θ_n,τ_n)，得到对A的估计；

步骤5、计算得第l条路径上的复衰减α(t)：其中，表示取伪逆；提取复衰减α(t)的相位；

步骤6、采用Hampel滤波器和高通滤波器对复衰减α(t)的相位进行滤波，得到呼吸信号；

步骤7、根据呼吸信号，采用快速傅里叶变换得到呼吸频率。