申请/专利权人：哈尔滨工程大学

申请日：2020-10-16

公开（公告）日：2023-03-17

公开（公告）号：CN112235816B

主分类号：H04W24/02

分类号：H04W24/02;H04W64/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.17#授权;2021.02.02#实质审查的生效;2021.01.15#公开

摘要：本发明属于基于WIFI的定位技术领域，具体涉及一种基于随机森林的WIFI信号CSI特征提取方法。本发明旨在提取出在复杂环境下受环境影响较小、更为稳定的WIFI的CSI信号子载波，解决家具等室内布局以及人员走动对室内定位准确性影响较大的问题。采用本发明中基于随机森林的WIFI信号CSI特征提取方法对WIFI的CSI数据进行特征提取，得到筛选后的CSI信号子载波，由于筛选出的子载波受环境影响较小、更为稳定，如果通过这些子载波进行定位，在复杂环境下受到人、物等干扰较小，可以提高定位的准确度。

主权项：1.一种基于随机森林的WIFI信号CSI特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获取待特征提取的WIFI信号的发射端信息、CSI信息以及各发射端中天线的数量；采集每个指纹点的WIFI指纹信息，获取需要进行特征提取的CSI信息，初始时CSI信息中特征数量为FR；步骤2：初始化随机森林的系数，设置随机森林中决策树的数量TN、决策树的最大深度TD、随机森林划分时保留特征数F以及每次去除的特征数D；采用接入点指纹数据一致性辅助特征选取法设置随机森林划分时保留特征数F，将每个天线的每个子载波看作CSI信息的一个特征，对于保留特征数以及选取的特征通过定义一个辅助因子接入点指纹数据一致性进行特征的选取，具体步骤如下：步骤2.1：计算待特征提取的WIFI信号的每个发射端中、每个指纹点处、每个天线的sAPFDC值；步骤2.1.1：初始化波动和sum与加和数sumc为0；步骤2.1.2：计算当前发射端、当前指纹点处各子载波概率密度函数最高点幅度值mvalue；步骤2.1.3：选取一个未计算的子载波，计算当前子载波的波动值SM，SM＝absVALUE-mvalue；其中，VALUE为当前子载波数据值；步骤2.1.4：判断当前子载波的SM值是否大于minmvalue,VALUE*α，α因子设为0.1；若当前子载波的SM值大于minmvalue,VALUE*α，则执行步骤2.1.5；否则，直接执行步骤2.1.6；步骤2.1.5：更新加和数sumc＝sumc+1；步骤2.1.6：更新波动和sum＝sum+SM；步骤2.1.7：判断是否完成所有子载波的计算；若未完成，则返回步骤2.1.3；否则，执行步骤2.1.8；步骤2.1.8：计算当前发射端、当前指纹点处当前天线的sAPFDC的值；sAPFDC＝1-sumc30*CSI*1-sum30*CSI*mvalue步骤2.2：对于每一个指纹点，判断是否满足以下条件：2*sAPFDCmax-sAPFDCsecond＜sAPFDCsecond-sAPFDCmin其中，sAPFDCmax表示该指纹点sAPFDC值最大的一个天线对应的sAPFDC值；sAPFDCsecond表示该指纹点sAPFDC值第二大的天线对应的sAPFDC值；sAPFDCmin表示该位置点sAPFDC值最小的天线对应的sAPFDC值；若指纹点满足上式，则舍弃sAPFDCmin数据；步骤2.3：对于每一个指纹点，计算该指纹点中所有非零sAPFDC值的均值作为该指纹点的APFDC值；步骤2.4：设定阈值SAPFDC，汇总所有大于阈值SAPFDC的APFDC值对应的发射端中的指纹点，其数量即为保留特征数F；步骤3：构建决策树；对于整个随机森林系统，总共进行TN次装袋法Bagging采样，每次采样构建一棵独特的决策树；步骤4：对随机森林中的每个特征使用OOB加噪法获取特征分数，并根据特征分数SF进行排序；步骤4.1：获取在构建决策树过程中未被采样的袋外数据OOB；步骤4.2：未加入噪声前，使用OOB数据集进行测试，获得错误数据数量W；其中，错误数据是指使用随机森林对OOB数据集进行分类，分类结果与数据集中对应数值误差超过误差阈值的数据；步骤4.3：向OOB样本的当前特征中增加噪声，生成测试干扰；步骤4.4：再次使用OOB数据集进行测量，得到加入噪声后的错误数据数量WN；步骤4.5：计算特征分数SF； 步骤5：若FR-D＞F，则筛除CSI信息中特征分数最低的D个特征，更新剩余特征数量FR＝FR-D，返回步骤4；否则，筛除CSI信息中特征分数最低的FR-F个特征，将特征数量去除至保留特征数F，结束计算，完成对WIFI信号CSI特征的提取。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工程大学 一种基于随机森林的WIFI信号CSI特征提取方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD