Question

简单理解CSI

Answer 1

最近看了几篇利用CSI来做活动识别的文章综述。写点笔记吧。应用场景什么就不写了，主要是一些理论上的理解性的东西。

CSI 到底是什么东西？

CSI（Channel State Information,信道状态信息），是一种描述无线通信链路的信道属性。CSI考虑了几种影响信号传播的因素：如信号散射，环境衰减和距离衰减。

首先了解一下CSI本来是用来干嘛的：评估信道链路的状态。可以通过CSI矩阵估算无线信道的质量，基于CSI调整通信速率，从而保证可靠有效的数据传输。

除此之外，CSI还可以用来干嘛？如今CSI逐渐走进人们的视野，是因为现在在基于wifi的感知方面很火。

利用CSI进行感知的基础理论知识

后面就主要讲一下利用CSI进行感知的理论方面内容，也是我之前一直比较混淆的内容。

首先了解一下什么是信道频率响应。

信道频率响应（CFR）：信号在不同频率范围内，信号特性的响应，一般包含幅度/频率和相位/频率两种响应。

可以用一个式子来表示（单发射天线单接收天线的情况）：

是幅度衰减因子， 是传播延迟，f是载波频率。而这个载波频率一旦确定之后，也就是说，在一个特定的载波频率下的信道频率响应，就是我们所谓的CSI。

在一个特定的载波频率之下（即上面的式子中频率f是个固定值），我们就可以利用H，表示出无线信道（频域表达式）：

其中H是表示CSI信息的信道矩阵； 接收和发送的信号矢量分别是Y和X；N指加性高斯白噪声矢量。

这个H，我的理解是一条发射天线传播信号到一条接收天线，会有一定程度上的信号衰落。而这个H，就可以类比于一个系数，一个信号衰落因子。如果是多天线（MIMO）的情况，每条发射天线到不同的接收天线，信号衰弱因子都不同。

这个表示CSI信息的信道矩阵H，也可以表示为幅度和相位的形式。

这个振幅| H |相位∠H受发射器，接收器以及周围物体和人的位移和运动的影响。换句话说，CSI可以捕获附近环境的无线特性。在数学建模或机器学习算法的辅助下，这些特性可用于不同的传感应用。