[发明专利]一种基于WiFi无接触感知的多人室内定位方法

权利要求书

1.一种基于WiFi无接触感知的多人室内定位方法，其特征在于，所述多人室内定位方法包括：

S1、单人离线指纹数据库构建步骤，过程如下：

S11、收集单人位于室内各个位置的信道状态信息，其中，信道状态信息简称CSI；

S12、将步骤S11获取到的CSI进行数据预处理；

S13、对步骤S12预处理后的CSI进行降维以及特征提取；

S14、通过步骤S13提取得到的特征构建指纹数据库；

S2、多人在线定位匹配步骤，过程如下：

S21、收集多人位于室内不同位置的CSI原始数据以及不存在人的静态背景CSI数据，其中，多人位于室内不同位置的CSI原始数据简称第一CSI数据，不存在人的静态背景CSI数据简称第二CSI数据；

S22、将步骤S21得到的第一CSI数据减去第二CSI数据，得到去除背景静态信号的CSI混合信号，以下去除背景静态信号的CSI混合信号简称第三CSI数据；

S23、将步骤S22中计算得到的第三CSI数据的分离问题转化为盲源分离问题，以下盲源分离简称BSS，并使用独立成分分析算法进行分离，得到含有单人位置特征的第四CSI数据；

S24、将步骤S23获取到的第四CSI数据进行数据预处理；

S25、对步骤S24预处理后的第四CSI数据进行降维以及特征提取；

S26、使用最近邻算法将步骤S25提取的特征和步骤S1中构建的单人指纹数据库进行匹配，得出多人定位中每个目标的位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于WiFi无接触感知的多人室内定位方法，其特征在于，所述步骤S11中收集单人位于室内各个位置的CSI过程如下：

在室内场景中分别放置一个发射器和一个接收器，收发采用5GHz的WiFi信号，固定发射器和接收器的位置，使单个实验目标分别位于室内场景中的不同位置收集CSI，并记录当前位置作为位置标签。

3.根据权利要求1所述的一种基于WiFi无接触感知的多人室内定位方法，其特征在于，所述步骤S12的过程如下：

S121、使用汉佩尔滤波去除异常点，对离开封闭区间[μ-3*σ,μ+3*σ]的点就当做异常点处理，μ表示一个波形的中位数，σ表示一个波形的中位数绝对偏差；

S122、应用小波变换进行降噪，使用4级的“db4”小波变换，并且只使用近似系数来重构滤波信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于WiFi无接触感知的多人室内定位方法，其特征在于，所述步骤S13的过程如下：

采用主成分分析法进行数据降维，提取具有代表性的特征并降低CSI数据的维数，其中，特征提取是通过计算提取出具有代表性的特征用来表示每一个位置，具有代表性的特征选自幅度方差、幅度均值、相位差方差、相位差均值、融合特征和频域能量中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1所述的一种基于WiFi无接触感知的多人室内定位方法，其特征在于，所述步骤S14中构建指纹数据库的过程如下：

将步骤S11中收集到的全部单人CSI数据逐个通过步骤S12和步骤S13，获得每一个数据包的位置特征，并以(位置编号，位置特征)的数组数据格式将其存储到数据库中，构建单人离线指纹数据库。

6.根据权利要求1所述的一种基于WiFi无接触感知的多人室内定位方法，其特征在于，所述步骤S21中收集第一CSI数据以及第二CSI数据的过程如下：

在室内场景中分别放置一个发射器和一个接收器，收发采用5GHz的WiFi信号，固定发射器和接收器的位置，当收集N人原始数据时，使N个实验目标位于实验场景中的N个不同的位置收集CSI，并记录N个当前位置作为位置标签，N取值为大于等于2的整数；当收集第二CSI数据时，清空实验场景中的所有人进行收集。