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室内环境下基于路径损耗的非视距识别:一项实验研究

信号处理 2023-08-01 v1 信息论 math.IT

摘要

本文报道了一项关于室内环境中视距(LOS)/非视距(NLOS)分类问题的实验研究结果。具体而言,我们在一大型大厅内部署一对 NI 2901 USRP 软件定义无线电(SDR)。发射端 SDR 以 2.4 GHz 中心频率、三种不同信噪比(SNR)发射频率为 10 KHz 的未调制单音信号。接收端 SDR 在 1D 网格上跨越 15 个等间距位置移动(涵盖 LOS 与 NLOS 场景),从接收信号构建路径损耗测量数据集。我们利用自定义数据集通过最小二乘法估计路径损耗参数(即路径损耗指数),随后利用参数化路径损耗模型构建用于 NLOS 识别的二元假设检验。进一步,注意到路径损耗测量值略微偏离高斯分布,我们将自定义数据集输入四种机器学习(ML)算法,即线性支持向量机(SVM)与径向基函数 SVM(RBF-SVM)、线性判别分析(LDA)、二次判别分析(QDA)以及逻辑回归(LR)。结果表明,ML 算法性能仅略优于基于 Neyman-Pearson 的二元假设检验(BHT):在低 SNR 下,表现最佳的 ML 分类器 RBF-SVM 与 BHT 的最高准确率分别为 88.24% 与 87.46%;中 SNR 下分别为 83.91% 与 81.21%;高 SNR 下分别为 87.38% 与 86.65%。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.15995,
  title  = {Pathloss-based non-Line-of-Sight Identification in an Indoor Environment: An Experimental Study},
  author = {Muhammad Asim and Muhammad Ozair Iqbal and Waqas Aman and Muhammad Mahboob Ur Rahman and Qammer H. Abbasi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.15995},
  year   = {2023}
}

备注

5 pages, 4 figures, submitted to an IEEE conference