[发明专利]基于信号相干特征的被动式人员运动检测与追踪方法

摘要

本发明所述基于信号相干特征的被动式人员运动检测与追踪方法，首先对目标区域进行子区域划分；离线阶段，分别采集所有链路在无人员运动和有人运动条件下的接收信号强度(RSS，Received Signal Strength)作为样本数据；接下来利用滑窗机制对不同样本数据进行分组；然后，提取不同样本的相干直方图，构成特征矩阵，用于训练softmax分类模型的系统参数；在线检测与追踪阶段，利用相同滑窗机制，实时提取同样的相干直方图特征，构成特征向量，与样本softmax模型参数进行矩阵运算，进而明确实时数据的类别，判断当前环境下人员的状态；最后联合各条链路的检测结果对人员进行实时追踪，再利用中值滤波算法修正追踪结果。本发明能够运用于无线电通信网络环境，主要面向无线局域网人员运动检测与追踪方法，解决了传统检测方法中检测正确率低的问题。

主权项

1.基于信号相干特征的人员运动检测与追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在目标监测区域内，布置X个监测设备(Monitor Point，MP)，以及Y个无线信号接入点(Access Point，AP)，可得K＝X×Y条无线链路；步骤二、将目标区域划分为用户感兴趣的N个目标子区域，第j条直射路径覆盖的独立区域(有且仅有一条直射路径覆盖该区域)为Aera_j，独立区域以外为非独立区域Aera_ind，并为每个区域编号；步骤三、利用监测设备MP分别采集短时间内的K条链路的无人运动数据和人员运动数据采集时间都为T₁秒，采样频率为ZHZ；具体包括以下步骤；步骤四、设计带通滤波器滤除K条无人运动RSS序列以及K条人员运动RSS序列中的噪声；步骤五、将滤波后的K条无人运动RSS序列与K条人员运动RSS序列接收信号强度归一化；步骤六、利用滑动窗口机制对归一化后的K条无人运动RSS序列以及K条人员运动RSS序列进行分组；步骤七、建立K条链路的样本相干直方图，构造特征矩阵；步骤八、利用K条链路的样本特征矩阵与梯度下降法训练softmax分类模型；步骤九、在线监测阶段，各MP实时采集感知环境中K条无线链路的接收信号强度值，将采集到的接收信号强度值进行存储，当t_on时刻的第K条链路数据量累计为一个窗长时，则对t_on时刻窗口数据进行类别的判断；步骤十、采用步骤四相同的方法对K条链路当前滑窗中的数据进行滤波，滤波后的信号强度值步骤十一、采用步骤五相同的方法将滤波后的K条链路t_on滑窗内数据归一化，结果记为步骤十二、采用步骤九的方法，建立K条链路在t_on时刻的归一化RSS序列的相干直方图步骤十三、将K条链路在t_on时刻的RSS序列与样本进行匹配，得到t_on时刻的K条链路的检测结果；步骤十四、利用步骤十三的检测结果确定在t_on时刻人员的运动区域步骤十五、当t_on时刻的追踪结果累计为l_area个时，利用中值滤波对区域定位结果进行修正。