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专利号: 2018114739089
申请人: 深圳泓越信息科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-06-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于Wi‑Fi穿墙雷达的干扰抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、利用线性相位误差补偿方法,将接收信号进行相位修正,假设包检测时延为δ,中心频率偏移造成的常数相位误差为β,第k个子载波的测量相位 表示为:其中, 为第k个子载波的真实相位,sk为第k个子载波的编号,N是子载波个数;

步骤二、由步骤一可知,CSI测量相位误差是一个关于sk的线性函数,因此为了消除δ和β,需要估计该线性相位误差的斜率a和截距b:步骤三、由于载波频率对称 因此截距b又可以表示为 从原始相位 中减去ask+b可以得到消除误差后的真实相位:步骤四、将误差消除后的相位与对应接收CSI幅值重组,以此得到相位误差消除后的信号;

步骤五、接收端信号表示,重组的CSI信号近似认为由三部线性叠加而成,以一个子载波为例,接收信号R(t)可表示为:R(t)=W(t)+T(t)+N(t)

其中,W(t)表示墙面反射的干扰信号部分;T(t)为由墙后目标移动引起的信号变化部分;N(t)表示测量以及系统引起的随机噪声,这里假设噪声为高斯白噪声,即步骤六、设子载波个数为K,采样点数为T,ci,j表示接收到的第i时刻下第j个子载波的CSI值,那么接收端接收到的信号可表示为一个维度为T×K的矩阵R:奇异值分解法将R分解为r个空间的线性叠加:

其中,其中,σi表示R分解后的第i个特征值,ui表示第i个特征值对应的向量子空间值,vi表示第i个特征值对应的噪声子空间值,通过奇异值分解后,在本穿墙雷达目标检测环境下,大量的干扰信号将存在于前P*个较大奇异值所对应的特征向量中,对干扰空间进行构造,该维度为K×T的空间记为SPW:步骤七、通过优化方法选择墙面干扰子空间;设接收信号经分解后奇异值共有r个,i表示降序排列的第i个奇异值所对应编号,那么P将奇异值谱的编号分为与干扰信号有关的奇异值编号ZI={i≤P}和与干扰信号无关的奇异值ZN={i>P}这两大类,设这两类所对应的信号在空间部分分别记为C1与C0,首先,求取r个奇异值的总体均值,记为M:其次,计算C1部分以及C0部分的奇异值均值,分别记为M1(P)和M0(P):然后,求取C1与C0的类间方差ρ(P),设C1部分的奇异值占比为 C0部分的奇异值占比为 那么可由下式计算出ρ(P):

2 2

ρ(P)=P1(M1‑M) +P0(M0‑M)

当ρ(P)取值最大时所对应的P,记为P*:

至此,即可求得干扰子空间存在于前P*个子空间中;

步骤八、记墙后移动目标反射信号所构成的子空间为SPT,其为墙面反射信号的正交子空间,则SPT可表示为:SPT=E‑SPW

其中,E为单位矩阵,SPW为奇异值分解后,由前P*个较大奇异值所对应的特征向量构造的干扰空间;

步骤九、将接收信号矩阵通过所得目标信号子空间投影,则可将墙面反射干扰信号抑制:R'=R·SPT

其中,R'表示墙干扰抑制后信号,R表示接收端接收到的信号;

步骤十、将R'中所有30个子载波的CSI幅值应用2级“db4”小波变换,并选用“启发式阈值法”对小波系数进行处理,以较为彻底地去除噪声干扰。