[发明专利]基于信道状态信息的视距与非视距传输识别方法及装置

权利要求书

1.一种基于信道状态信息的视距与非视距传输识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：数据采集和处理；

使用多个无线信号采集设备在不同的视距点位和非视距点位采集无线信号信道状态信息；

将采集的无线信号信道状态信息进行傅里叶反变换，得到相应的信道冲激响应信号，构成训练数据集；

步骤2：使用LSTM网络构建编码器-解码器模块；

采用步骤1得到的训练数据集对编码器-解码器模块进行无监督训练，训练完成得到特征提取编码器，用来对信道冲激响应信号降维并提取信道特征；

步骤3：使用特征提取编码器对训练数据集的信道冲激响应信号进行编码，提取降维后的信道特征；

步骤4：采用神经网络作为分类器，将步骤3提取的信道特征作为神经网络的输入，将信道特征所对应的信道冲激响应信号属于视距传输或非视距传输作为标签，对神经网络进行训练，训练完成的神经网络能够对信道特征进行分类；

步骤5：由步骤1到步骤4构成识别模块；

使用识别模块的无线信号采集设备采集无线信号信道状态信息；将待分类无线信号信道状态信息进行傅里叶反变换，得到相应的信道冲激响应信号；将信道冲激响应信号输入编码器提取信道特征，再将信道特征输入训练完成的神经网络进行分类，输出该待分类无线信号信道状态信息为视距传输或非视距传输的结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于信道状态信息的视距与非视距传输识别方法，其特征在于，所述无线信号采集设备为带有无线网卡的笔记本电脑或支持IEEE802.11n标准的无线路由器。

3.根据权利要求1所述的一种基于信道状态信息的视距与非视距传输识别方法，其特征在于，所述无线信号信道状态信息为发射机发射功率、频段、时间、接收机接收功率、接收天线与发射天线的经纬度、参考信号功率和信噪比、码速率、码片数、信道冲激响应信号等中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种基于信道状态信息的视距与非视距传输识别方法，其特征在于，所述步骤3中提取降维后的信道特征中的维度为16维。

5.根据权利要求1所述的一种基于信道状态信息的视距与非视距传输识别方法，其特征在于，所述神经网络为3层神经网络。

6.根据权利要求1所述的一种基于信道状态信息的视距与非视距传输识别方法，其特征在于，所述识别模块能够装载在笔记本电脑、平板电脑、桌面型计算机、手机、工作站、使用数字信号处理器或专用集成电路或现成可编程门阵列芯片和全向天线集成开发的专用设备中。

7.一种基于信道状态信息的视距与非视距传输识别方法的实现装置，其特征在于，包括数据采集和处理模块、编码器-解码器模块、特征提取模块、分类器训练模块和识别模块；

所述数据采集和处理模块用于采集和处理信道状态信息，在不同的点位采集信道冲激响应信号后保存待用；

所述编码器-解码器模块使用数据采集和处理模块在多个视距点位和多个非视距点位分别采集的数据作为训练数据，通过设置隐层特征数量，搭建具有LSTM层的编码器-解码器架构，进行编码和解码的无监督训练，训练完成后得到训练好的编码器-解码器模块；

所述特征提取模块将编码器编码结果作为信道的特征；

所述分类器训练模块使用特征提取模块提取的特征作为训练数据，搭建一个3层的神经网络进行有监督训练，并将训练得到的神经网络保存作为分类器；

所述识别模块使用训练后的分类器对编码数据进行分类并输出识别结果。