基于WiFi CSI定位综述

基于WiFi CSI定位综述
（1）CSI是什么？
信道状态信息（Channel State Information，CSI）是一种数据格式(协议的一部分内容)，用以表示基于OFDM技术的商用IEEE802.11a/g/n无线网卡从物理层获取的系统频带内子载波粒度的CFR采样。([1]Pg9)
CSI的基本测量单元为一个packet([2],4.2 Data Collecting)

个人总结：
CSI是OFDM接收机基于数据（训练序列/导频序列）辅助的对传播信道在一个分组时间跨度内信道频率响应的估计。

（2）CFR或者CIR与定位有什么关系？
CFR或者CIR包含相位与幅值信息，相位可以转化为被载波周期截断的ToF值，幅值信息或者功率信息可以距离建立映射关系。对于多天线接收，可以根据不同天线接收相位差分离多径和直射径并计算直射径的（AoA）。

基于CIR信号功率的测距方式有两种：
a. 将CIR与Friis公式相结合，同时解析全部多径分量([1]Pg8)
b. 先从CIR中分离LOS路径再计算传播距离。

（3）基于CIR的测距精度取决于什么？
基于CIR信号功率的测距精度取决于对多径的时间分辨率（等价于系统带宽）。获取高分辨率的CIR通常需要如信道测量仪、网络分析仪等专用设备。但 目前已可在基于OFDM的商用IEEE802.11a/g/n无线网卡上以信道状态信息（Channel State Information，CSI）的数据格式从物理层获取系统频带内子载波粒度的CFR采样([1]Pg9)

（４）CSI测量ToF, AoA的思想和算法？
思想：AoA使得不同天线在接收同一路径的信号时呈现不同的相位观测；ToF使得同一天线在接收同一路径的不同子载波信号时呈现不同的相位观测；
算法：平滑MUSIC算法，参考SpotFi(2015)

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（5） CSI测量误差分析？
CSI相位校正算法（PinLoc(2012)首次提出，SpotFi(2015)借用并扩展到多天线版本）
PinLoc(2012)相位误差校正：

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SpotFi(2015)扩展之后的相位校正算法：

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Splicer(2015)的相位校正算法：

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上海交通大学的非线性相位校正算法：
Perceiving Accurate CSI Phases with Commodity WiFi Devices

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**更多讨论： **

• QQ群：CSI信道状态信息交流群 366102075
• Github: https://github.com/wuzhiguocarter/Awesome-WiFi-CSI-Research

Reference
[1] From RSSI to CSI: Indoor Localization via Channel State Information
[2] Localization Through Wireless Access Point Channel State Information
[3] PinLoc: Spot Localization using PHY Layer Information
[4] SpotFi: Decimeter Level Localization Using WiFi
[5] Splicer: Precise Power Delay Profiling with Commodity WiFi
[6] Perceiving Accurate CSI Phases with Commodity WiFi Devices