信道状态信息(CSI)的信号变换

信号变换的定义

  信号变换用于对 CSI 的时间序列进行时频分析
   请注意，信号变换输出表示 CSI 变化模式的频率，而不是载波频率

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)

  FFT 广泛用于寻找不同的主频率，并且可以与 LPF 结合以去除高频噪声
  还可以通过带通滤波器（BPF）获得特定频率的目标信号。例如，当附近的人静止或移动时，CSI 的时间序列具有不同的主频率
  FFT 和 BPF 还可用于人体运动检测和呼吸估计

短时傅里叶变化(Short Time Fourier Transform,STFT)

  短时傅里叶变换 (STFT) 将输入分成等长的段，并在每个段上分别计算 FFT 系数
  STFT 可以将CSI时域和频域上同时表示

离散希尔伯特变化(Discrete Hilbert Transform,DHT)

  在FFT 的负频率分量添加$\frac{\pi }{2}$的相移，它将实值数据的时间序列转换为其解析表示，即复杂的螺旋序列
   DHT 可用于分析 CSI时间序列的瞬时属性

离散小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT)

  STFT 不能同时保证良好的频率分辨率和时间分辨率。长窗口提供良好的频率分辨率但较差的时间分辨率，可以很容易地识别频率分量，但无法定位频率变化的时间。然而，较短的窗口长度允许检测信号何时发生变化，但不能精确识别输入信号的频率。
   小波变换为低频信号提供良好的频率分辨率，为高频信号提供良好的时间分辨率。 DWT 的输出可以馈送到小波滤波器以去除噪声。DWT 保留了不同场景下的移动性信息，比多普勒相移更稳健

参考文献

WiFi Sensing with Channel State Information: A Survey