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基于分布式大规模 MIMO-OFDM 通信系统的无接触多目标跟踪:原型与分析

信号处理 2023-01-03 v3

摘要

基于无线的人体活动识别已成为实现无接触人机及人与环境交互的关键技术。在本文中,我们考虑基于现有通信系统的无接触多目标跟踪(MTT)。一个类雷达原型构建于 sub-6 GHz 分布式大规模多输入多输出(MIMO)正交频分复用通信系统之上。具体而言,原始信道状态信息(CSI)在用于跟踪前于频率和天线域进行校准。随后提取出来自移动行人的目标 CSI 的反射或散射分量。为规避分布式大规模 MIMO 基 MTT 的复杂关联问题,我们提出使用复杂贝叶斯压缩感知(CBCS)算法,直接基于提取的感兴趣目标 CSI 信号估计目标位置。CBCS 估计的位置被送入高斯混合概率假设密度滤波器进行跟踪。在一个尺寸为 6.5 m×10 m 的房间中进行了多行人跟踪实验以评估所提算法性能。根据实验结果,单人跟踪我们分别取得 12.7 cm 和 18.2 cm 的 75 分位和 95 分位精度,多人跟踪分别为 28.9 cm 和 45.7 cm。此外,所提算法实现了实时跟踪目的,在实际 MTT 用例中颇具前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.10863,
  title  = {Contact-Free Multi-Target Tracking Using Distributed Massive MIMO-OFDM Communication System: Prototype and Analysis},
  author = {Chenglong Li and Sibren De Bast and Yang Miao and Emmeric Tanghe and Sofie Pollin and Wout Joseph},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.10863},
  year   = {2023}
}