从普适计算到无线感知,从高速率、低时延、海量连接的5G到通信感知一体化、空天地海一体化的6G,无线技术的重心逐渐从传统的高速通信向人机交互的感知转变。在这其中,关于无线室内定位的问题属于基础的问题。而无处不在的室内Wi-Fi技术如何能够扩展原本的通信属性,进而实现室内定位的任务是当前研究的热点。就使用的信号来源物理量来说,利用Wi-Fi的RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)进行定位的方法已经较为成熟,而使用CSI(ChannelStateInformation)进行室内定位的研究正如火如荼的进行。 使用CSI进行Wi-Fi室内定位目前存在着偏移模型不完善、定位可用信息较少两个问题。由于Wi-Fi属于商用技术并且其协议并不要求具体实现,这导致各个厂商的无线网卡硬件设计相对比较封闭且不相同;其次协议中每一包中使用CSI测量的OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)子载波数量较少,这使得能够进行定位的可用信息较少。针对这些问题,本论文做出了如下贡献: (1)对于CSI偏移的详细分析;针对于目前建立的CSI模型混乱不统一的问题,本论文从通信等效基带出发,通过详尽的数学推导,将CSI偏移分为射频部分偏移、基带时延偏移、非线性失真三个部分。并且通过实际实验的方式进行了不同偏移特性的分析,尤其针对于相位偏移的统计特性进行了深入的研究,为最大程度发掘CSI中的感知信息奠定了基础。 (2)提出时间维度扩展的思想;摒弃原本单个数据包处理的方法,针对于时间维度上前后相邻的数据包进行联合的定位估计。首先对于时间维度与子载波维度解卷绕的问题进行了研究,随后使用压缩感知中稀疏恢复的方法对时间维度扩展中存在的射频部分偏移进行估计,使用共轭相乘法将估计的偏移进行消除,最终通过时间维度扩展的MUSIC(MultipleSignalClassification)算法进行TOF(TimeofFlight)的估计。 (3)实际场景下的实验平台搭建与验证;本论文使用在售商用网卡搭建单天线测距实验平台,将数据采集模块、预处理模块、定位估计模块、误差反馈模块结合搭建定位估计系统,针对于具有视距与非视距的代表性实际室内场景进行测试,并对不同距离的视距与非视距情况进行分析。