WiDRa：利用载波相位在 Wi-Fi 中实现毫米级差分测距精度

尽管 Wi-Fi 是许多测距应用的理想技术，但当前方法的性能受限于系统带宽，导致约 1 m 的低精度。对于许多应用而言，测量差分距离，即相邻测量之间距离的变化，就足够了。相应地，本文提出了 WiDRa——一种基于 Wi-Fi 的差分测距解决方案，它利用载波相位和（sum-carrier-phase）信息提供差分距离估计。所提出的方法不受系统带宽限制，甚至可以跟踪小于载波波长的距离变化。所提出的方法首先在理论上得到了证明，同时考虑了影响 Wi-Fi 芯片的各种硬件损伤。在此过程中，提出了将载波相位和与硬件损伤隔离的方法。广泛的仿真结果表明，在 Rician 因子 $\geq 7$ 的信道中，WiDRa 可以实现约 1 mm 的差分距离估计均方根误差（RMSE）（比现有方法提高 100 倍）。所提出的方法还在现成的 Wi-Fi 硬件上进行了验证以证明其可行性，在差分距离上实现了小于 1 mm 的 RMSE。最后，提出了当前研究的局限性和未来的探索方向，以进一步挖掘 WiDRa 的潜力。