无线网络中跨周界环境区分的研究

项目名称： 无线网络中跨周界环境区分的研究

项目编号： No.61261019

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 张俊星

作者单位： 内蒙古大学

项目金额： 48万元

中文摘要： 无线网络中跨周界的环境区分是指使用无线手段来区分被周界隔开的不同环境，它与现有的无线定位技术完全互补。无线定位的一个缺点是当发射器在一个区域的边缘时，一个具有等方性错误的算法在至少一半情况下会报告发射器位于错误的区域内。而跨周界的环境区分按照不同环境的无线衰落状态把发射器的位置归类为属于某个区域或者相邻的区域，它的性能不受发射器位置的影响。我们利用不同室内外环境中存在的天然迥异的无线信道衰落状态来准确地区分由周界隔开的不同环境。我们采用两种无线信道测量结果：一种基于接收信号强度(RSS)，另一种则是由信道脉冲响应组成的无线链路签名（WLS），并且提出多种应对策略使得无线接收器即使面临某些发射器的恶意的信号功率操控也能保持良好的环境区分性能。新的环境区分手段比传统的无线定位技术更简单，使用更少的资源。这些结果不但会使无线应用更加安全、有效、并且符合建设绿色移动服务的要求。

中文关键词： 无线信道；物理层；多径传播；跨层设计；压缩感知

英文摘要： Perimeter distinction in a wireless network is the ability to distinguish locations belonging to different perimeters. It is complementary to existing localization techniques. A drawback of the localization method is that when a transmitter is at the edge of an area, an algorithm with isotropic error will estimate its location in the wrong area at least half of the time. In contrast, perimeter distinction classifies the location as being in one area or the adjacent regardless of the transmitter position within the area. In this project, we use the naturally different wireless fading conditions to accurately distinguish locations across perimeters. We examine the use of two types of wireless measurements: received signal strength (RSS) and wireless link signature (WLS), and propose multiple methods to retain good distinction rates even when the receiver faces power manipulation by malicious transmitters. We use extensive measurements of indoor and outdoor perimeters to compare the performance of WLS and RSS. When we train our perimeter distinction method with multiple measurements within the same perimeter, we show that we are able to improve the accuracy of perimeter distinction considerably.

英文关键词： Radio Channel；PHY；Multipah；Cross-layer；Compressed sensing