一种基于MIMO信道特征值的室内定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于MIMO信道特征值的室内定位方法，其中待定位的设备有N

An indoor location method based on MIMO channel eigenvalues

【技术实现步骤摘要】
一种基于MIMO信道特征值的室内定位方法
本专利技术属于室内定位
，具体涉及一种基于MIMO信道特征值的室内定位方法。
技术介绍
目前现有的室外导航主要依赖导航卫星和地面基站，主要是以信号到达时间差为参数并通过几何的方法解算目标的位置。除了乘坐交通工具、室外工作、室外运动等室外活动，人类大量的时间都在室内活动。由于导航卫星的信号无法有效穿透到室内，即使穿透到室内，也存在信号能量太微弱及信号多径的问题，因此，室内定位技术就成为了重要研究方向。目前，室内定位参数主要分为四类。一、能量域：能量域参数针对信号的功率信息，即接收信号强度指示(RSSI)。二、频域：频域参数针对正交频分复用(OFDM)信号多个子载波的信道状态信息(CSI)。三、时域：时域参数针对信号的到达时间(TOA)或者差分到达时间(DTOA)。四、空间域：空间域参数针对信号的波达方向(DOA)。室内定位手段主要有：红外线、超声波、射频识别、蓝牙、超宽带、以及无线局域网(WLAN，即Wi-Fi，基于IEEE802.11协议)等。与Wi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MIMO信道特征值的室内定位方法，其中待定位的设备有N

【技术特征摘要】
1.一种基于MIMO信道特征值的室内定位方法，其中待定位的设备有NT根天线，有M台接收设备参与定位，每台接收设备有NR根天线，其特征在于：它包括如下步骤，
(1)根据定位精度需求将室内区域划分网格；
(2)计算待定位设备在坐标(x,y)处发射信号被第i个接收设备采集到的信道特征值指纹
(3)坐标(x,y)处的指纹表示为矢量矢量长度为M×L×N；
(4)遍历所有网格点，将特征值指纹存储到服务器；
(5)待定位设备在某坐标(u,v)处发射信号被第i个接收设备采集到的信道特征值测量值为(长度为L×N的矢量)；
(6)某坐标(u,v)处的指纹可以表示为矢量矢量长度为M×L×N；
(7)服务器将测量的信道特征值矢量与存储的信道特征值指纹矢量计算欧式距离，输出距离最小的指纹矢量对应的坐标作为定位的结果。



其中，是某个待定位的位置(u,v)处测量出的矢量，是指纹库中某一网格坐标点(x,y)处保存的指纹矢量，||||F是Frobenius范数，的目的是遍历不同的网格坐标点(x,y)，求解使得与欧式距离最小的坐标值(x,y)。


2.如权利要求1所述的一种基于MIMO信道特征值的室内定位方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的信道特征值指纹的计算过程包括：
首先得到MIMO信道Hrs的有效信道状态信息，第k个子载波的发射符号为VHTLTFk，将单个符号扩展为N×N的矩阵根据IEEE802.11ac协议，的取值为



其中



P4×4、P6×6和P8×8可以分别表示为











3.如权利要求1所述的一种基于MIMO信道特征值的室内定位方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的信道特征值指纹的计算过程还包括：
将单个符号扩展为N×N的矩阵后，对每个支路的信号进行循环时延移位CSD，N个支路的信号经过NT×N的波束形成矩阵Qk，Qk的取值是根据effectiveCSI的一个迭代计算过程，对应于NT根天线的每个支路、每个子载波的符号都确定了，经过IDFT模块，每个支路都有了对应的基带波形，通过GI模块添加了循环前缀后，进入RF射频模块，通过天线将信号发射出去，接收端通过同步及解调后，对应于第k个子载波的NR根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏，于全，王琰，汪李峰，
申请(专利权)人：军事科学院系统工程研究院网络信息研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11