BIFROST：基于色散效应重新构筑 WiFi 信号以实现精准室内定位
新兴技术
2025-04-10 v1
摘要
WiFi 基于设备定位是智能应用的关键启用技术，过去十年吸引了大量研究。目前大多数方法依赖直线视线 (LoS) 信号，而问题在于：在真实室内环境中，WiFi 信号无处不在，但极少用于精准定位。结果是实际中的定位精度远远不够理想。本文提出了 BIFROST，一种 novel hardware-software co-design，用于精准室内定位。BIFROST 的核心思想是重新构筑 WiFi 信号，以提供充足的 LoS 信号用于定位。这通过利用 leaky wave 天线 (LWA) 发射信号的色散效应实现。我们提出了 LWA 的低成本插件设计，可生成正交偏振信号：一方面，LWA 将不同频率的信号色散到不同角度，从而为待定位目标提供方位到达 (AoA) 信息；另一方面，目标进一步利用天线偏振失配来区分来自不同 LWA 的 AoA。在软件层面，利用信道状态信息 (CSI) 中的细粒度信息来应对多径和噪声。我们实现了 BIFROST 并在 various 设置下进行评估。结果显示，BIFROST 的中位数定位误差为 0.81m，这比 SpotFi 的误差低 52.35%。当 SpotFi 与 BIFROST 组合在真实环境中工作时，可将定位误差降低 33.54%。
引用
@article{arxiv.2504.06311,
title = {BIFROST: Reinventing WiFi Signals Based on Dispersion Effect for Accurate Indoor Localization},
author = {Yimiao Sun and Yuan He and Jiacheng Zhang and Xin Na and Yande Chen and Weiguo Wang and Xiuzhen Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.06311},
year = {2025}
}