The invention relates to an antenna array of indoor positioning algorithm based on PDOA and AOA, including: to distinguish multipath signals using antenna array; signal path according to the size of the energy of the received signal to select the two most energy, phase information and access to the two signal path from the antenna; estimation method to calculate the angle of arrival two signal by AOA; estimation method to calculate the two signal using PDOA communication distance; according to the position of the obstacle scene, to set up virtual base station, the NLOS NLOS path into the horizon LOS path; coordinates to calculate locating objects by using weighted least squares WLS algorithm; LS algorithm using weighted residual position to get more accurate coordinates.
【技术实现步骤摘要】
一种基于AOA和PDOA的阵列天线室内定位算法
本专利技术属于室内定位算法
,特别针对多径和非视距的室内定位环境。
技术介绍
定位技术的研究和应用十分广泛,渗透于军事、商业、生活等各个方面,全球定位系统(GPS)提供了良好的全球定位服务,但是它在室内环境下无法使用。无源超高频射频识别(UHFRFID)室内定位技术受到越来越多的人的关注,因为无源标签具有体积小、部署简单、无需供电、价格低廉、读取距离较远、较快的读写速度等优势,无源超高频RFID定位技术已逐步被应用到情景感知领域,如物流管理、智能交通、机器人、自动化办公等方面。室内无线定位的方法包括基于到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)、到达角度(AOA)、到达信号强度(RSS)和到达相位差(PDOA)等。然而,在带宽很窄的UHFFRID系统中,TOA和TDOA的方法很难被实现;基于RSS的方法对多径的信号衰落很敏感,所以基于单纯的RSS方法的定位系统,定位精度不是很高;基于PDOA的方法也受到多径的影响,使得测距结果不准确;同时,基于AOA的方法受到非视距(NLOS)和多径的影响。常见的减弱多径和非视距对室内定位精度影响的方法分为统计学办法和几何学办法。这两类方法不论在前端的建模环节,还是在后端的定位算法环节都有着广泛的应用。对于建模环节抑制误差的方法,统计建模一般是针对非视距误差进行建模,用某种统计特征来描述非视距误差,或者是对造成多径问题的散射体进行建模;而几何建模,如射线跟踪(Ray-tracing),主要是利用无线信号传播特性与光的传播特性相近,分析信号在具体环境下传播的路径。对于定位 ...
【技术保护点】
一种基于AOA和PDOA的阵列天线室内定位算法,包括如下步骤:1)利用阵列天线来区分多径信号。2)根据接收到的信号的能量大小来选取出两条能量最强的信号路径,并且从天线中获取两条信号路径的相位信息;3)利用AOA估计方法来计算两条信号的到达角度;4)利用PDOA估计方法来计算两条信号的传播距离;5)根据定位场景总障碍物的位置,能够建立虚拟基站,将非视距NLOS路径转化为视距LOS路径;6)根据步骤3)中得到的角度信息、步骤4)中得到的距离信息,联合步骤5)中建立的虚拟基站,利用加权最小二乘WLS算法计算待定位物体的位置坐标(x′,y′):Z
【技术特征摘要】
1.一种基于AOA和PDOA的阵列天线室内定位算法,包括如下步骤:1)利用阵列天线来区分多径信号。2)根据接收到的信号的能量大小来选取出两条能量最强的信号路径,并且从天线中获取两条信号路径的相位信息;3)利用AOA估计方法来计算两条信号的到达角度;4)利用PDOA估计方法来计算两条信号的传播距离;5)根据定位场景总障碍物的位置,能够建立虚拟基站,将非视距NLOS路径转化为视距LOS路径;6)根据步骤3)中得到的角度信息、步骤4)中得到的距离信息,联合步骤5)中建立的虚拟基站,利用加权最小二乘WLS算法计算待定位物体的位置坐标(x′,y′):Z1=[x′,y′,x′2+y′2]T=(GTWG)-1GTWH其中diag{·}表示对角矩阵,
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