基于信道状态信息的人体行走感知技术研究
发布时间：2022-07-13 13:39
嵌入式技术、无线通信技术和互联网技术的不断革新与发展,促进了计算机、互联网、移动通信以及数字多媒体等应用的相互融合,越来越多的智能设备逐渐出现在人们的日常生活当中,并不断为人们提供各类定制化的信息与服务。然而在传统桌面计算或移动计算模式下,用户必须通过键盘、鼠标、触摸屏等方式与计算设备进行交互。为了简化交互过程,普适计算的概念被提出,其旨在把计算融入至人们生活的物理空间中,让硬件设备从人们的视线中消失,从而让人们更多地关注所需完成的任务本身。从人机交互的角度来看,这就意味着需要把人机接口从传统输入设备扩展到整个三维物理空间,即从传统桌面计算或移动计算模式下的“显式交互”转变为“隐式交互”。情境感知是实现隐式交互的重要基础,感知的方式主要包括接触式和非接触式。接触式感知主要通过嵌入式传感器或可穿戴设备识别并感知用户位置、行为动作、生理指标等信息。然而,由于接触式感知需要用户主动佩戴特定设备或与设备相接触,故在一定程度仍无法做到真正的隐式交互。非接触式感知则无需用户与硬件设备进行直接接触,且目前主要的非接触感知方式包括基于视觉的感知和基于语音的感知。近年来,Wi-Fi信号也逐渐被用于实现非...
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 运动类别检测与识别
1.2.2 运动参数分析与估计
1.2.3 目标身份识别与认证
1.3 主要研究内容及创新点
1.3.1 研究内容
1.3.2 创新点
1.4 论文组织结构
第2章 基础知识
2.1 WLAN协议标准概况
2.2 无线信号传播特性
2.2.1 无线信号路径损耗模型
2.2.2 无线信号多径衰落特性
2.3 信道冲激响应与信道频率响应
2.4 MIMO-OFDM系统
2.4.1 OFDM与CSI
2.4.2 MIMO-OFDM与CSI
2.5 RNN编码器-解码器
2.5.1 传统RNN编码器-解码器
2.5.2 基于注意力机制的RNN编码器-解码器
第3章 基于频谱能量的行走运动检测方法
3.1 引言
3.2 相关工作
3.3 人体行走感知理论基础
3.3.1 人体行走场景下Wi-Fi信号多径传播模型
3.3.2 人体运动对CSI能量的影响与作用
3.4 方法介绍
3.4.1 CSI数据采集
3.4.2 CSI数据预处理
3.4.3 人体运动分割
3.4.4 频谱能量计算与行走运动检测
3.5 本章小结
第4章 基于离散小波变换与短时能量的计步方法
4.1 引言
4.2 相关工作
4.2.1 传统计步应用
4.2.2 基于无线信号的新兴应用
4.3 方法介绍
4.3.1 方法概览
4.3.2 子载波挑选
4.3.3 小波分解
4.3.4 短时能量计算与滑动标准化
4.3.5 行走步数估算与优化
4.4 实验分析
4.4.1 实验设置
4.4.2 行走运动检测性能分析
4.4.3 计步性能分析
4.4.4 影响因素分析
4.4.5 局限性分析
4.5 本章小结
第5章 基于注意力机制的步态识别与行走方向估计方法
5.1 引言
5.2 相关工作
5.3 方法介绍
5.3.1 可行性分析
5.3.2 CSI数据采集
5.3.3 CSI数据预处理
5.3.4 行走轮廓生成
5.3.5 步态识别与方向估计
5.4 实验分析
5.4.1 实验设置
5.4.2 实验过程
5.4.3 实验结果
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]普适计算模式下的人机交互[J]. 徐光祐,陶霖密,史元春,张翔. 计算机学报. 2007(07)
[2]Comparison of Different Implementations of MFCC[J]. 郑方,张国亮,宋战江. Journal of Computer Science and Technology. 2001(06)
博士论文
[1]OFDM性能增强技术的研究[D]. 刘云.华南理工大学 2018
[2]新一代无线通信系统中的MIMO信道建模与多天线设计研究[D]. 李忻.电子科技大学 2005
硕士论文
[1]室内典型环境下毫米波传播特性的仿真与测量[D]. 陈枫.南京邮电大学 2016
[2]MIMO-OFDM系统设计[D]. 侯妍颖.北京交通大学 2008
本文编号：3660140
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 运动类别检测与识别
1.2.2 运动参数分析与估计
1.2.3 目标身份识别与认证
1.3 主要研究内容及创新点
1.3.1 研究内容
1.3.2 创新点
1.4 论文组织结构
第2章 基础知识
2.1 WLAN协议标准概况
2.2 无线信号传播特性
2.2.1 无线信号路径损耗模型
2.2.2 无线信号多径衰落特性
2.3 信道冲激响应与信道频率响应
2.4 MIMO-OFDM系统
2.4.1 OFDM与CSI
2.4.2 MIMO-OFDM与CSI
2.5 RNN编码器-解码器
2.5.1 传统RNN编码器-解码器
2.5.2 基于注意力机制的RNN编码器-解码器
第3章 基于频谱能量的行走运动检测方法
3.1 引言
3.2 相关工作
3.3 人体行走感知理论基础
3.3.1 人体行走场景下Wi-Fi信号多径传播模型
3.3.2 人体运动对CSI能量的影响与作用
3.4 方法介绍
3.4.1 CSI数据采集
3.4.2 CSI数据预处理
3.4.3 人体运动分割
3.4.4 频谱能量计算与行走运动检测
3.5 本章小结
第4章 基于离散小波变换与短时能量的计步方法
4.1 引言
4.2 相关工作
4.2.1 传统计步应用
4.2.2 基于无线信号的新兴应用
4.3 方法介绍
4.3.1 方法概览
4.3.2 子载波挑选
4.3.3 小波分解
4.3.4 短时能量计算与滑动标准化
4.3.5 行走步数估算与优化
4.4 实验分析
4.4.1 实验设置
4.4.2 行走运动检测性能分析
4.4.3 计步性能分析
4.4.4 影响因素分析
4.4.5 局限性分析
4.5 本章小结
第5章 基于注意力机制的步态识别与行走方向估计方法
5.1 引言
5.2 相关工作
5.3 方法介绍
5.3.1 可行性分析
5.3.2 CSI数据采集
5.3.3 CSI数据预处理
5.3.4 行走轮廓生成
5.3.5 步态识别与方向估计
5.4 实验分析
5.4.1 实验设置
5.4.2 实验过程
5.4.3 实验结果
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]普适计算模式下的人机交互[J]. 徐光祐,陶霖密,史元春,张翔. 计算机学报. 2007(07)
[2]Comparison of Different Implementations of MFCC[J]. 郑方,张国亮,宋战江. Journal of Computer Science and Technology. 2001(06)
博士论文
[1]OFDM性能增强技术的研究[D]. 刘云.华南理工大学 2018
[2]新一代无线通信系统中的MIMO信道建模与多天线设计研究[D]. 李忻.电子科技大学 2005
硕士论文
[1]室内典型环境下毫米波传播特性的仿真与测量[D]. 陈枫.南京邮电大学 2016
[2]MIMO-OFDM系统设计[D]. 侯妍颖.北京交通大学 2008
本文编号：3660140
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3660140.html
