matlab仿真实现wifi中的CSI信息感知呼吸频率
时间: 2024-01-06 08:04:06 浏览: 267
CSI信息感知呼吸频率的MATLAB仿真实现可以分为以下几个步骤:
1. 生成WiFi信号:使用MATLAB中的Communications Toolbox生成WiFi信号。
2. 模拟CSI信息:通过在生成的WiFi信号中加入噪声、多径衰落等影响,模拟出WiFi信号的传输过程,并生成CSI信息。
3. CSI预处理:对生成的CSI信息进行预处理,包括去除噪声、消除相位偏移等。
4. 求取呼吸频率:根据CSI信息中的相位变化,求解呼吸频率。
5. 呼吸频率展示:将求得的呼吸频率展示出来,可以使用MATLAB中的GUI界面进行展示。
需要注意的是,仿真实现的结果可能与实际情况略有出入,但是可以帮助开发人员更好地理解和验证算法的正确性。
具体实现的代码可以参考以下示例代码:
```matlab
%% 生成WiFi信号
fs = 20e6; % 采样率
fc = 2.4e9; % 中心频率
t = 0:1/fs:1; % 生成1s的信号
wifi = wlanGenerator('NumPackets',1,'PacketLength',1000,'NumTransmitAntennas',1,'NumSpaceTimeStreams',1); % 生成WiFi信号
tx = wifi(); % 生成1个WiFi数据包
tx = resample(tx,fs,wifi.SampleRate); % 调整采样率
carrier = exp(1j*2*pi*fc*t); % 生成载波信号
tx = tx.*carrier; % 将WiFi信号调制到载波上
%% 模拟CSI信息
snr = 10; % 信噪比
h = (1/sqrt(2))*(randn(1,length(tx))+1j*randn(1,length(tx))); % 生成信道衰落
rx = awgn(h.*tx,snr,'measured'); % 加入噪声
csi = fft(h); % 通过FFT求解CSI信息
%% CSI预处理
csi = csi(2:end); % 去除直流分量
csi = csi-mean(csi); % 去除平均值
phase = unwrap(angle(csi)); % 消除相位偏移
%% 求取呼吸频率
Fs = 1/mean(diff(t)); % 实际采样率
f = linspace(-Fs/2,Fs/2,length(phase)); % 构建频率坐标轴
phase_f = fftshift(fft(phase)); % 相位谱
idx = f > 0; % 取正频率部分
phase_f = phase_f(idx); f = f(idx); % 取正频率部分
[pks,locs] = findpeaks(abs(phase_f)); % 找到谷值
[~,idx] = max(pks); % 取最大谷值
breathing = f(locs(idx)); % 求解呼吸频率
%% 呼吸频率展示
figure;
plot(f,abs(phase_f)); % 显示相位谱
hold on;
plot(breathing,pks(idx),'ro'); % 显示呼吸频率
xlabel('Frequency (Hz)'), ylabel('Phase (rad)');
title(['Breathing rate: ' num2str(breathing) ' Hz']);
```
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