[发明专利]基于无线信道状态信息的自动报警装置及方法

权利要求书

1.一种基于无线信道状态信息的自动报警装置，其特征在于，所述无线信道状态信息为无线通信网络中发射终端和接收终端之间的通信子载波的信道状态信息，所述自动报警装置包括：

报警模块，所述报警模块用于获取所述信道状态信息，并根据所述信道状态信息对所述无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，以及根据识别结果生成报警信息；

通讯模块，所述通讯模块用于接收所述报警信息，并根据所述报警信息进行报警，

所述报警模块包括：数据处理单元，用于对所述信道状态信息进行数据预处理；连续动作识别单元，用于通过连续动作识别算法对进行数据预处理后得到的信道状态信息数据进行连续动作识别，以得到有效动作数据段；动作分割单元，用于对所述有效动作数据段进行分割以得到多个单独动作数据；识别单元，用于根据所述单独动作数据和深度学习算法识别所述人员手势或所述人员动作，

所述信道状态信息由所述接收终端以预设采样频率进行采样得到，每次采样得到的信道状态信息数据表示为一个矩阵，所述数据处理单元具体用于：通过Hampel滤波器、Butterworth滤波器对所述信道状态信息数据进行降噪处理；通过加权移动平均法对进行降噪处理后的信道状态信息数据进行重构，

所述连续动作识别单元具体用于：通过预设窗口大小的滑动窗口以预设步长截取进行数据预处理后得到的信道状态信息数据，以得到多个分割矩阵；将每个所述分割矩阵与自身的转置相乘，以得到对应的相关矩阵；计算每个相关矩阵的特征值和特征向量，并判断多个相关矩阵的特征值和特征向量的变化情况；根据所述变化情况确定是否有特定动作或大幅动作，以确定所述有效动作数据段，

所述动作分割单元具体用于：预估所述有效动作数据段中每个动作的起始点和结束点，得到预估集合：其中，t_i^s、t_i^e分别为预估的第i个动作的起始点和结束点，且t_i^s、t_i^e构成一个数据对；设定安全间隔参数T^b，并通过所述安全间隔参数对所述预估集合中的每个数据对进行扩展，得到新的集合：以根据所述新的集合得到多个单独动作数据。

2.根据权利要求1所述的基于无线信道状态信息的自动报警装置，其特征在于，所述识别单元中存储有样本数据集，其中，预先将表示各个人员手势和人员动作的样本数据在深度学习算法中学习，并提取对应的样本特征向量，以根据所述样本特征向量建立所述样本数据集，所述识别单元具体用于：

利用深度学习算法对每个所述单独动作数据进行训练，以得到相应待识别动作的特征向量；

将所述待识别动作的特征向量与所述样本数据集中的样本特征向量进行比较，以识别所述人员手势或所述人员动作。

3.根据权利要求1或2所述的基于无线信道状态信息的自动报警装置，其特征在于，所述报警模块还包括：

主动报警单元，所述主动报警单元用于在所述识别单元识别出所述人员手势时，根据所述人员手势识别出报警号码，并将所述报警号码发送至所述通讯模块；

被动报警单元，所述被动报警单元用于在所述识别单元识别出所述人员动作时，进一步判断所述人员动作的类型，并在根据所述人员动作的类型判断发生危险时生成相应的警情信息，以及将所述警情信息发送至所述通讯模块。

4.根据权利要求3所述的基于无线信道状态信息的自动报警装置，其特征在于，所述通讯模块在接收到所述报警号码时进行拨号报警，并在接收到所述警情信息时向相应的接警机构进行报警。

5.一种基于无线信道状态信息的自动报警方法，其特征在于，所述无线信道状态信息为无线通信网络中发射终端和接收终端之间的通信子载波的信道状态信息，所述自动报警方法包括：

获取所述信道状态信息；

根据所述信道状态信息对所述无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，并根据识别结果生成报警信息；

根据所述报警信息进行报警，

根据所述信道状态信息对所述无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，具体包括：

对所述信道状态信息进行数据预处理；

通过连续动作识别算法对进行数据预处理后得到的信道状态信息数据进行连续动作识别，以得到有效动作数据段；

对所述有效动作数据段进行分割以得到多个单独动作数据；

根据所述单独动作数据和深度学习算法识别所述人员手势或所述人员动作，

所述信道状态信息由所述接收终端以预设采样频率进行采样得到，每次采样得到的信道状态信息数据表示为一个矩阵，对所述信道状态信息进行数据预处理具体包括：

通过Hampel滤波器、Butterworth滤波器对所述信道状态信息数据进行降噪处理；

通过加权移动平均法对进行降噪处理后的信道状态信息数据进行重构，

其中，通过预设窗口大小的滑动窗口以预设步长截取进行数据预处理后得到的信道状态信息数据，以得到多个分割矩阵；将每个所述分割矩阵与自身的转置相乘，以得到对应的相关矩阵；计算每个相关矩阵的特征值和特征向量，并判断多个相关矩阵的特征值和特征向量的变化情况；根据所述变化情况确定是否有特定动作或大幅动作，以确定所述有效动作数据段，

其中，预估所述有效动作数据段中每个动作的起始点和结束点，得到预估集合：其中，t_i^s、t_i^e分别为预估的第i个动作的起始点和结束点，且t_i^s、t_i^e构成一个数据对；设定安全间隔参数T^b，并通过所述安全间隔参数对所述预估集合中的每个数据对进行扩展，得到新的集合：以根据所述新的集合得到多个单独动作数据。