(第一阶段)关于CSI工具的安装与数据读取

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支持的内核版本：3.2 - 4.2

ubuntu对应版本：例如ubuntu 12.04，ubuntu 14.04.4

(这里,一开始我下载的是14.04.6，但是内核版本是4.4的；以下操作是基于12.04发行版的)

支持的设备：intel 5300

新版本官方教程

ubutnu 下载链接

一、安装过程

这里，笔者主要参考CSI Tools的安装


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1. Prerequisites
sudo apt-get install gcc make linux-headers-$(uname -r) git-core
2. Build and Install the Modified Wireless Driver  

CSITOOL_KERNEL_TAG=csitool-$(uname -r | cut -d . -f 1-2)  

git clone https://github.com/dhalperi/linux-80211n-csitool.git  
# clone慢的话，这里给出百度网盘的链接
cd linux-80211n-csitool  

git checkout ${CSITOOL_KERNEL_TAG}  
#之前这一步会报错，之后查看就是系统内核版本过高引起的
# 一开始clone慢，去github直接下载，但是缺少分支报错；
# error:pathspec 'csitool-3.13' did not match any files know to git

make -C /lib/modules/$(uname -r)/build M=$(pwd)/drivers/net/wireless/iwlwifi modules  

sudo make -C /lib/modules/$(uname -r)/build M=$(pwd)/drivers/net/wireless/iwlwifi INSTALL_MOD_DIR=updates modules_install  

sudo depmod  

cd ..  

3. Install the Modified Firmware  

git clone https://github.com/dhalperi/linux-80211n-csitool-supplementary.git  

for file in /lib/firmware/iwlwifi-5000-*.ucode; do sudo mv $file $file.orig; done  

sudo cp linux-80211n-csitool-supplementary/firmware/iwlwifi-5000-2.ucode.sigcomm2010 /lib/firmware/  

sudo ln -s iwlwifi-5000-2.ucode.sigcomm2010 /lib/firmware/iwlwifi-5000-2.ucode  

4. Build the Userspace Logging Tool  

make -C linux-80211n-csitool-supplementary/netlink

5. Enable Logging and Test
sudo modprobe -r iwlwifi mac80211  # unload the driver
# 如果出现FATAL:Module iwlwifi is in use.
# 执行 sudo modprobe -r iwldvm iwlwifi mac80211
sudo modprobe iwlwifi connector_log=0x1  # reload the driver with CSI logging enabled
# 注意此时wifi是没有密码的；执行完后自动连接上wifi

数据的生成

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执行 sudo linux-80211n-csitool-supplementary/netlink/log_to_file csi.dat (xxx.dat可以自己命名)
# 若提示错误，请查看下文问题解决
再开启一个终端,ping 路由器ip地址，等待一会，便可以查看到csi.dat的文件大小发生变化,如下图所示

ping 路由器ip地址

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文件大小发生改变

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解决方案

1、git clone 慢

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这里给出linux-csitool 的网盘链接 下载

2、数据的生成中出现权限不够，需要修改log_to_file文件的权限,如下图所示，是更改后的文件权限图

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Matlab的安装

参考该文

破解文件



数据处理

参考官方链接


源码参考,CSI信道状态信息处理入门


源码参考,基于WIFI信号的呼吸和心率检测（论文总结）


需要linux-80211n-csitool-supplementary下的matlab文件 下载

如下图所示，把几个文件从ubuntu拷贝到windows系统下:


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在同目录下，创建一个show_csi.m的文件,编写的代码如下图所示

数据测试下载


一组CSI数据的SNR(信噪比)

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% 为了不出错，这里数据文件跟show_csi.m文件在同一个目录下面
csi_trace = read_bf_file('subcarrier_1snd.dat');%源数据为你用CSI Tools工具采集到的原始数据

for l=1:30  %取50个数据包的数据
	csia=get_scaled_csi(csi_trace{l});
	for i=1:1  %1个发射天线
		for j=1:2   %2个接收天线
			for k=1:30    %30个子载波数据
				B(i,j,k)=csia(i,j,k);				
			end
		end
	end
	plot(db(abs(squeeze(B).')))
	hold on
end

legend('RX Antenna A', 'RX Antenna B', 'Location', 'SouthEast' );
xlabel('Subcarrier index');
ylabel('SNR [dB]')
hold off;

实验效果如下图所示


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时域柱状图

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csi_trace = read_bf_file('subcarrier_1snd.dat');
for l=1:50  %取50个数据包的数据
	csia=get_scaled_csi(csi_trace{l});
	for k=1:30    %30个子载波数据
		B(1,1,k)=csia(1,1,k);
	end
	csi_one=squeeze(B).';	
	
	for ki=1:30    %30个子载波数据
		csi_amp(ki,l)=csi_one(ki);	%第l个数据包的第k个子载波的相位值        【子载波，数据包】
	end
end
csi_ifft=ifft(csi_amp(:,1));
T_amp=abs(csi_ifft);
bar(T_amp);
set(gca,'XTick',[0 10 20 30]);
set(gca,'xticklabel',{'0','0.5','1','1.5'});
xlabel('Delay (ms)');
ylabel('Amplitude(dB)');

实验效果如下图所示

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执行sample_data下的数据文件

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csi_trace = read_bf_file('log.all_csi.6.7.6');
csi_entry=csi_trace{1};                     %只取了一个包的数据
csi = get_scaled_csi(csi_entry);        %将数据包中的CSI数据单独取出
subplot(1,2,1)
plot(db(abs(squeeze(csi).')))              %降维成30×3的矩阵
legend('RX Antenna A', 'RX Antenna B', 'RX Antenna C', 'Location', 'SouthEast' );       %因此此处的横坐标表示的子波索引，纵轴表示此数据包中，子波的幅度
xlabel('Subcarrier index');
ylabel('SNR [dB]');

实验效果如下图所示


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说明

1、关于实验效果图的解释，将在以后的文章中给出

2、下一篇文章，将主要讲解官方处理的样例