WiSpeed:一种用于无设备室内速度估计的统计电磁方法
信号处理
2018-04-11 v1
摘要
由于严重的多径效应,迄今为止尚未发现令人满意的无设备室内速度估计方法,尤其是在源与观测者之间直射路径被遮挡的非视距场景中。本文提出 WiSpeed,一种利用无线电信号(如商用 WiFi、LTE、5G 等)的通用低复杂度室内速度估计系统,可在无设备和有设备情况下工作。通过利用电磁波的统计理论,我们建立了物理层信道状态信息的自相关函数与运动物体速度之间的联系,这构成了 WiSpeed 的基础。WiSpeed 不同于那些要求源与观测者间强视距条件的方案,它利用室内典型的丰富散射环境来实现高精度速度估计。此外,作为一个免校准系统,WiSpeed 省去了用户对系统参数进行大规模训练和微调的精力。另外,WiSpeed 可提取步长并检测诸如跌倒等异常活动,跌倒是每年导致大量死亡、对老年人构成重大威胁的事件。大量实验表明,WiSpeed 在无设备人体步行速度估计中的平均绝对百分比误差为 4.85%,在有设备速度估计中为 4.62%,且跌倒检测率为 95% 而无误报。
引用
@article{arxiv.1712.00348,
title = {WiSpeed: A Statistical Electromagnetic Approach for Device-Free Indoor Speed Estimation},
author = {Feng Zhang and Chen Chen and Beibei Wang and K. J. Ray Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.00348},
year = {2018}
}