摘 要

近些年来，随着无线网络的普及，越来越多的人们将关注点放在如何利用无线网络实现某些特定的需求上。除此之外，随着人们物质生活水平的提高，人们对人身安全和财产安全的保障也提出了更高的要求。因此，催生了大量与室内入侵检测及定位相关联的课题。室内入侵检测系统作为安防安保系统的重要组成部分，在实际生活中具有重要的实际意义。本文主要设计了一个简单的基于CSI的室内入侵检测系统，以实现能够检测出无人环境中是否有入侵目标的功能。

本文首先对相关理论进行概述，然后根据室内入侵检测系统的功能及需求进行设计，比较不同检测技术的优劣，再对该系统在一定室内环境下进行仿真测试。仿真系统由路由器和电脑组成，Ubuntu 10.07为仿真过程中的数据收集系统，Lunix csi tool为Ubuntu 10.07下的数据收集驱动，在matlab中处理收集到的CSI数据。

通过对比提取分布特征后的方差概率分布直方图，我们可以判断出该状态下是否有人入侵，以此实现该系统的功能。并且，该系统可以被扩展，进而实现目标定位及计数等功能。

关键词:CSI 入侵检测 csi-tool 特征分布

Abstract

In recent years, with the popularity of wireless networks, more and more people will focus on how to use the wireless network to achieve certain specific requirements. In addition, with the improvement of people's living standards, protection of people's personal safety and property safety is also a higher demand.Thus, the birth of a large number of issues associated with the detection and localization of indoor invasion.Indoor intrusion detection system as an important part of security security system has important practical significance in real life. In this paper, a simple design based CSI indoor intrusion detection system to achieve unmanned environment capable of detecting the intrusion objective.

Firstly, an overview of the theory and design, compare the pros and cons of different detection techniques based on functional needs and interior intrusion detection system, and then the system under certain indoor environment simulation test. The simulation system consists of routers and computer composition, Ubuntu 10.07 for the simulation of the process of data collection systems, Lunix csi tool for the Ubuntu 10.07 under the data collection driven processing in matlab collected CSI data.

The variance of the probability distribution extracted by comparing the distribution after histograms, we can determine whether someone has broken in this state, in order to realize the function of the system. Also, the system can be extended, thus achieving targeting and counting functions.

Keywords: CSI intrusion detection csi-tool feature distribution

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.3研究目的及意义 3

1.4本文研究内容 3

第2章 相关原理介绍 4

2.1 基于射频信号的目标识别 4

2.1.1 基于ZigBee的目标识别 4

2.1.2 基于RFID的目标识别 4

2.1.3 基于Wi-Fi的目标识别 5

2.1.4 基于其他方法的目标识别 5

2.2 无线信号传输特性 5

2.2.1 RSSI特性 6

2.2.2 CSI特性 7

2.3 RSSI与CSI对比 8

第3章 基于CSI的室内入侵检测系统设计 10

3.1 系统模型 10

3.2 CSI的获取 11

3.3 提取分布模型 13

3.4 检测算法 14

第4章 基于CSI的室内入侵检测系统实现 16

4.1 软件介绍 16

4.2 实验过程 17

4.2.1环境搭建 17

4.2.2 实验关键 18

4.2.3 实验仿真 19

4.3 实验结果 20

参考文献 22

致谢 23

第1章 绪论

1.1研究背景

随着近些年无线设备及无线网络的普及，越来越多的科研课题将关注点放在利用无线网络解决实际应用问题上，因此，无线设备及网络作为人们日常生活不可或缺的一部分，正发挥着不可替代的实际作用。而互联网涉及社会生活的不同领域，在科研和商业领域都显示出巨大的发展前景。

与此同时，关于人的出现及行为的检测有着大量的应用。例如，一些高档小区为住户配备室内入侵报警系统；或者在黑暗环境中若发现有人经过则自动亮灯；或者利用体传感节点分析人的不同行为^[1]；或者为商场、博物馆、办公室等需要保障财产安全的地方提供室内入侵检测数据。随着人们物质生活水平的极大提高，人们也更多的注意到自己的人身安全和相应的财产安全，人们对于室内居住环境及其他室内活动场所的安全程度也有了更多的要求，许多公司、商场等夜间无人环境同样对室内入侵检测有着极大的需求。而无线局域网作为一种室内通信中最常见的通信技术，广泛应用于各种室内环境，包括家庭、办公楼、机场等。因此基于无线网络的室内入侵检测系统极具可行性。但是，随着无线通信用户的大量增加，不可避免的会出现干扰过多的情况，加上在复杂的室内环境中，很可能会产生多径效应的情况，选择合适的参数来实现某些功能则成为研究的关键。

然而，一些传统方法虽然可行，但是或多或少都存在一些缺陷。因此，我们急需找到一种合适的方法解决这些问题，并使之能够为大部分室内环境进行有无目标入侵的检测，满足不同人群，不同环境对这一问题的需求。