[发明专利]一种利用无线电射频信号检测人的行走方向的方法

摘要

本发明公布了一种利用无线电RF信号检测人的行走方向的方法，分别在已知的固定位置放置一个信号发送设备Tx和两个信号接收设备Rx1、Rx2；Rx1、Rx2分别与Tx的连线尽可能垂直，Tx‑Rx1和Tx‑Rx2设备对之间没有阻挡；信号采用OFDM调制，通过测量信道状态信息获取信号强度变化的信息；通过测量无线电RF信号提取多频率无线信道变化，计算得到人的行走方向。本发明技术方案不受基于设备的感知方法中人必须携带传感设备才能检测行走方向的限制，可以利用已有的无线信道CSI数值，无需在无线收发设备上进行硬件改动，节约成本；还可以实时连续运行，具有方便实用、检测误差较小、精度高的优点。

主权项

一种利用无线电射频信号检测人的行走方向的方法，其特征是，分别在已知的固定位置放置一个信号发送设备Tx和两个信号接收设备Rx1、Rx2；Rx1、Rx2分别与Tx的连线尽可能垂直，Tx‑Rx1设备对和Tx‑Rx2设备对之间没有阻挡；信号采用OFDM调制，通过测量信道状态信息提取多频率OFDM子通道无线信道变化的信息，计算得到人的行走方向；包括如下步骤：1)数据采集获取与预处理：Tx发射无线电信号，随着时间不断采集信道状态信息，形成时间序列，经预处理得到均匀信道状态信息时间序列；2)进行特征提取，包括：对所述均匀信道状态信息时间序列整体切分为时间窗口；对每个时间窗口，通过计算比较OFDM不同子载波间的延时，检测一段时间内延时的分布，分别作为人相对于Tx‑Rx1设备对或Tx‑Rx2设备对中单对设备相应的移动方向，由此识别人相对于Tx‑Rx1设备对或Tx‑Rx2设备对是否发生了距离改变的移动；估计对应的每个时间窗口的波动周期数量，作为人相对于该对设备的移动距离；3)进行方向估计，得到人的移动方向，即人的行走方向；包括两种情况：a)当人相对于Tx‑Rx1和Tx‑Rx2两对设备的关系均为发生了距离改变的移动时，利用几何方法计算得到人的移动方向；b)当人相对于其中一对设备发生了距离改变的移动，而人相对于另一对设备发生的移动不是距离改变的移动时，利用经验方法估计得到人的移动方向；所述经验方法为：将所述延时的分布作为投射到两个坐标轴的向量，将延时的分布值投射到两个坐标轴后，合成的向量的方向即为人在室内移动的方向。