CSI信息

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CSI(Channel State Information,信道状态信息)

所谓的CSI,在无通信领域,就是通信链路的信道属性。它描述了信号在每条传输路径上的衰弱因子,即信道增益矩阵H(有时也称为信道矩阵,信道衰落矩阵)中每个元素的值。如信号散射(Scattering),环境衰弱(fading,multipath fading or shadowing fading),距离衰减(power decay of distance)等信息。CSI的主要用途是通过提供当前通信系统的信道条件,从而改变系统的传播策略,在多天线系统中为高可靠性高速率的通信提供了保障。
我们知道,描述信道可以使用时域的信道冲击响应(Channel Impulse Response,CIR)h(t)表示,也可以用频域的信道频率响应(CFR)H(jw)来表示,
在这里插入图片描述

这里的H(k)就是第k个子载波的CSI
CSI矩阵中每个值都是个复数,形式为I+jQ
所以第k个子载波的幅度||H(k)||就是sqrt(I^ 2 + Q^2),相位为arctan(Q/I)

即CSI中每个元素描述了相应子载波的振幅和相位
CSI是一种物理层的信息,对于一个无线网卡设备来说,理论上,CSI信息是不可以被获得的,且不具有MAC地址标识,不过自2010 年以来,华盛顿大学的DanielHalperin通过修改固件,使得在普通Wi-Fi 设备上也能获得信道状态信息。
目前的基于802.11n协议的WIFI技术采用MIMO-OFDM系统(即AP多个发射天线,接收网卡多个接收天线,且利用OFDM技术进行载波调制),在20MHZ HT传输模式中,一个无线通信信道利用OFDM技术被调制为64个子载波,子载波标号为[-28,-1]和[1,28],中心直流子载波标号为0,用于传送空符号。IEEE 802.11n使用了其中56个子载波,且其中52个用于传输数据信号,4个用于传输导频信号。利用名为csitool工具软件,可以获取其中30个子载波的具体信息(为什么只能获得30个?由802.11n协议和intel 5300网卡决定,目前基于Atheros网卡设备可以获得全部56个载波信息)
因此最后得到规范化后的CSI矩阵H——nm30的复数矩阵,其中n为发射天线个数,m为接收天线个数,30为子载波信息个数。我们可以获得每个发射和接收天线之间信道状态信息

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