Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 電機資訊學院
  3. 電信工程學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/91152
標題: 基於WiFi 通道時間空間特徵之多人姿態辨識技術
Multi-User Pose Estimation Based on Spatial and Temporal Features from WiFi CSI
作者: 許定為
Ting-Wei Hsu
指導教授: 謝宏昀
Hung-Yun Hsieh
關鍵字: WiFi,通道資訊,姿態辨識,
WiFi,CSI,pose estimation,
出版年 : 2023
學位: 碩士
摘要: 由於WiFi裝置的普及性,基於WiFi CSI的姿態估測技術獲得廣大的討論,然而現有的研究大部分都只應用於單人的情境,且現存的多人應用系統也因使用CSI的振幅與相位當作輸入而使系統在環境與時間變動下表現不夠穩定。於此,本論文探討使用CSI中的空間特徵,如信號入射角(AoA)與飛時測距(ToF),與時間資訊中的都卜勒頻率位移(Doppler shift),來達到多人姿態估測,這些特徵能夠捕捉使用者的位置與動作資訊,並不會受到環境變動影響。現存的特徵擷取方式只在時間軸與頻率軸擇一來做CSI信號處理,大大刪減OFDM可以達到的偵測與抗噪能力。於此,我們提出使用MUSIC演算法來沿著時間軸與頻率軸處理CSI,達到AoA-ToF與AoA-Doppler的估測,我們也提出用MVDR波束成行器(beamformer)來增加AoA-Doppler估測的多樣性。我們搭建了一個模擬平台來方便驗證我們的特徵擷取方法是否有效,在模擬中,我們的方法相比於文獻,更能壓抑雜訊、干擾信號和增加解析度。我們也設立真實的實驗平台並設計兩種實驗:同場域實驗與跨場域實驗。在同場域中,我們特徵擷取方式相較於文獻中的方法,姿態辨識準確率高了20%,而在跨場域中,我們的方法與文獻中使用CSI振幅與相位的方法相比,姿態辨識準確率提高了12%,證明了我們提出的時間空間特徵能應用於多樣的環境中。
Pose estimation based on WiFi CSI receives skyrocketing popularity as WiFi devices are ubiquitous. However, most existing works only focus on single-user applications, and the existing multi-user pose estimation systems are not adequately robust since they utilize CSI amplitude and phase which vary in different CSI collection timings and environments. Thus, in this thesis, we focus on spatial features, such as angle of arrival (AoA) and time of flight (ToF), and temporal features, such as Doppler shift, embedded in WiFi CSI for multi-user pose estimation. These features capture position and motion information that is uncorrelated with data collection timings and environments. Existing feature extraction methods take either only CSI data along the time axis or only CSI of different OFDM subcarriers into consideration, limiting the feature resolutions and denoising ability. To handle this problem, we propose a MUSIC-based method to jointly estimate AoA-ToF and AoA-Doppler pairs from consecutive CSI samples and different subcarriers. We further propose to use an MVDR beamformer to extract AoA-Doppler pairs to increase the resolution of Doppler shifts. A simulation platform is deployed to generate CSI with controllable AoAs, ToFs, and Doppler shifts for convenient verification. In the simulation, our proposed methods can obviously suppress noises and increase the resolutions of desired features compared to the existing methods. We also set up a platform to collect real data. Two experiments are done in the same-domain scenario and the cross-domain scenario. In the same-domain scenario, our feature extraction methods outperform the existing methods by 20% precision, showing that our methods can suppress noises and increase the feature resolutions. In the cross-domain scenario, our system outperforms the existing model using amplitude and phase as input by 12% precision, demonstrating that our spatial and temporal features are more generalized.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/91152
DOI: 10.6342/NTU202303991
全文授權: 同意授權(限校園內公開)
電子全文公開日期: 2024-08-19
顯示於系所單位:電信工程學研究所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-112-1.pdf
授權僅限NTU校內IP使用(校園外請利用VPN校外連線服務)
15.97 MBAdobe PDF檢視/開啟
顯示文件完整紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved