1.一种基于CSI信号的手势动作识别方法,包括以下几个步骤:步骤1:采集小区参考信号CRS数据;
步骤2:利用LS信道估计算法准确信道导频;
步骤3:根据信道导频完整信道矩阵,利用导频平均与插值,实现LTE信号的CSI数据采集;
步骤4:在实验环境下采集包含志愿者手势动作的CSI数据;
步骤5:用一个相位差矫正算法对获取到的所有CSI信号数据进行预处理,包括:若当前数据包与后一个数据包相位差的差值绝对值超过阈值e,则该数据标记为跳变点,可用下式表示:式中 表示当前数据包的相位差, 表示后一个数据包的相位差;
将0到t秒的数据包分成3段处理:0到t1秒记为l1段、t1到t2秒记为l2段、t2到t秒记为l3段,其中t1为第一个跳变点对应的时间,t2为第二个跳变点对应的时间;分别将这三段的时间点对应的相位差减去每段的相位差均值,最终得到一段连续的相位差波形,分别为l1段、l2段、l3段矫正后的相位差,如下式所示:为0到t秒的数据包矫正后的CSI相位差,如下式所示:步骤6:基于CSI信号的相位差和幅度,提取不同手势动作的CSI信号数据的相位差和幅度差别;
步骤7:构建Resnet残差网络模型并进行训练;
步骤8:确定Resnet残差网络模型评价指标并进行评价,以命中率G为评价指标。
2.根据权利要求1所述的一种基于CSI信号的手势动作识别方法,其特征在于所述步骤
2过程如下:
LS信道估计算法使用的优化准则为:实际接收数据与估计的接收数据之间的误差平方和最小,因此LS信道估计的结果可以表示为:其中,X表示原始发射信号矢量,H表示信道响应矢量,Y表示接收信号矢量;
而对于OFDM系统,可以对每个子载波上进行LS信道估计,设N为子载波的个数,X[k]和Y[k]为复数,且X[k]已进行幅值归一化,则每个子载波上的LS信道估计结果可以表示为:在获取接收参考信号后,利用LS信道估计算法准确信道导频,并根据信道导频完整信道矩阵。
3.根据权利要求1所述的一种基于CSI信号的手势动作识别方法,其特征在于所述步骤
7过程如下:
残差单元yl可以表示为:
yl=h(xl)+F(xl,Wl)xl+1=f(yl)
其中xl和xl+1分别表示的是第l个残差单元的输入和输出,F是残差函数,表示学习到的残差,Wl是权重层的输入,而h(xl)=xl表示恒等映射,f是ReLU激活函数,从浅层l到深层L的学习特征xL为:搭建一个Resnet网络,其主架由四个残差块组成,每个块均包含一个基本残差块,该网络共有11个卷积层,包括9个共享卷积层和2个独立卷积层。