(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210531686.1 (22)申请日 2022.05.16 (71)申请人 合肥工业大 学 地址 230009 安徽省合肥市屯溪路193号 (72)发明人 鲍腾飞　卫星　陈逸康　何煦　 崔元迪　李宝璐　赵冲　张至研　 董浩杰　 (74)专利代理 机构 上海汉之律师事务所 31378 专利代理师 冯华 (51)Int.Cl. G06V 10/44(2022.01) G06V 10/762(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 3/04(2006.01)G06K 9/62(2022.01) G06K 9/00(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 一种基于无线信号的交 互方法和系统 (57)摘要 本发明涉及一种基于无线信号的交互方法 和系统， 通过无线信号的信道状态信息获取目标 的定位和动态动作， 基于目标的定位与动态动作 判断目标的动作是否违规， 通过报警的方式与目 标进行交互。 由于采用无线信号进行定位和动作 识别， 因此覆盖范围广且不会包含目标的隐私信 息， 同时仅对 无线信号的信道状态信息进行运算 处理， 因此可以降低计算 量， 提高交 互效率。 权利要求书3页 说明书9页 附图7页 CN 114821111 A 2022.07.29 CN 114821111 A 1.一种基于无线信号的交 互方法， 其特 征在于， 包括 步骤： 获取无线信号的信道状态信息； 根据所述信道状态信息对目标进行定位， 获得目标位置； 将所述信道状态信息转换成特征图像， 从所述特征图像中提取特征信息， 并根据所述 特征信息确定目标的动态动作； 基于所述目标位置和所述动态动作 与目标进行交 互。 2.根据权利要求1所述的一种基于无线信号的交互方法， 其特征在于， 获取无线信号的 信道状态信息的步骤 包括： 获取所述无线信号的信道频谱， 并将所述信道频谱划分为多个子载波； 通过聚类算法将多个所述子载波聚集成多个簇， 表示为C＝{C1， C2...Ci}， 每一簇的初 始质心表示为{ μ1, μ2... μi}； 获取所述多个子载波的信道状态信 息值， 计算每个初始质心与每个信道状态信 息值之 间的距离， 根据所述距离将每 个子载波分配至最近的簇中； 从重新分配后的簇中选出新的簇质心， 新的簇质心的数 学表达式为： 其中， μi'表示新的簇质心， s表示所述子载波的时序数据， 包含所述子载波上的信道状 态信息值； 对簇内的子载波进行多次重新分配， 直至分配后的最小化损 失函数保持不变， 损 失函 数的表达式为： 计算多个簇的误差平方和， 将误差平方和最小的簇中的子载波作为数据源， 根据所述 数据源生成所述信道状态信息 。 3.根据权利要求1所述的一种基于无线信号的交互方法， 其特征在于， 根据所述信道状 态信息对目标进行定位， 获得目标位置的步骤 包括： 获取所述信道状态信 息的幅值、 相位值， 并计算所述幅值的标准偏差值、 所述相位值的 标准偏差值， 将标准偏差值 不符合预定范围的幅值、 相位 值去除； 获取所述信道状态信 息中的剩余的幅值和相位值， 根据剩余的幅值和相位值构建原始 指纹库； 将所述原 始指纹库进行降维处 理， 生成降维指纹库； 根据所述降维指纹库中的信道状态信 息建立支持向量 回归模型， 并使用所述支持向量 回归模型对所述所述降维指纹库中的信道状态信息进行处理， 确定目标位置， 数学表达式 为： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114821111 A 2其中， f(F ′)为所述目标位置； k(F ′,Fi′)为核函数； 和αi为拉格朗日乘子， 和αi取 值范围均大于等于 0； b为数学表达式(3)的截距。 4.根据权利要求1所述的一种基于无线信号的交互方法， 其特征在于， 将所述信道状态 信息转换成特 征图像的步骤 包括： 获取所述信道状态信息中的多个子载波， 使用局部异常系数LOF对每一个所述子载波 进行赋值， 对所述子载波 进行赋值的数 学表达式为： 其中， Lrdk(p)表示第p个子载波的局部可达密度， Lrdk(o)表示第o个子载波的局部可达 密度； 当LOF(P)大于1时， 将第p个子载波作为异常点从所述信道状态信息中去除； 将去除异常点的信道状态信 息进行高频噪声去除， 将去除高频 噪声的信道状态信 息转 换为所述特 征图像。 5.根据权利要求1所述的一种基于无线信号的交互方法， 其特征在于， 从所述特征图像 中提取特征信息的步骤 包括： 将所述特征图像输入至预先设置的卷积神经网络中， 所述卷积神经网络包括卷积层、 池化层， 所述卷积层包括l层、 l+1层； 通过所述卷积层对所述特征图像进行卷积处理， 获得 从l+1层输出的第一空间特 征图像； 所述 l+1层的尺寸 Ll+1为： 其中， p表示 填充值， s表示 步长， Ll表示所述 l层的大小， f表示卷积核尺寸； 通过预先设置的线性整流函数对所述第 一空间特征图像进行非线性变换， 得到第 二空 间特征图像， 所述线性整流 函数的数 学表达式为： f(x)＝max(0,x)         (6) 利用所述池化层对所述第二空间特征图像进行池化， 得到第三空间特征图像， 对所述 空间特征图像进行池化的数 学表达式为： fpool＝max(qi,j,qi+1,j,qi,j+1,qi+1,j+1)  (7) 其中， fpool是池化得到的所述第三特征图像， qi,j是所述第二空间特征图像中(i,j)位置 上的元素， qi+1,j是所述第二空间特征图像中(i+1,j)位置上的元素， qi,j+1是所述第二空间 特征图像中(i,j+1)位置上的元素， qi+1,j+1是所述第二 空间特征图像中(i+1,j+1)位置上的 元素； 池化层输出的尺寸 为： 其中， s1表示池化步长， f1表示池化核大小， Pl+1表示所述第三空间特征图像 的大小， Pl 为所述第一空间特 征图像的大小； 将所述第三空间特 征图像转换为 一维数据， 得到所述特 征信息。 6.根据权利要求1所述的一种基于无线信号的交 互方法， 其特 征在于，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114821111 A 3