一种毫米波室内定位方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种毫米波室内定位方法及系统，在室内形状、大小等未知，AP位置未知的情况下，利用多个终端随机位置所采集到的多径到达角信息，完成对AP拓扑结构的估计，然后完成对终端位置的估计和环境地图的构建，实现毫米波室内定位。本发明专利技术具有计算复杂度低，信息利用充分，定位精度高，环境地图构建精确的特点。环境地图构建精确的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波室内定位方法及系统


[0001]本专利技术属于室内定位
，具体涉及一种毫米波室内定位方法及系统。

技术介绍

[0002]现有的WiFi室内定位技术主要分为几何定位和指纹定位。基于几何的传统WiFi定位技术从携带WiFi功能的设备中获取无线信号，并从中提取出接收信号强度、信号到达时间、信号到达角等测量信息，然后利用几何关系来确定目标位置。几何定位依赖于信号的直射径，而多径效应使得信号中直射径的分离存在一定挑战，从而影响了系统的定位精度。基于指纹定位的传统WiFi定位技术利用设备获取的RSS/CIR等信息与离线数据库进行比较，通过指纹匹配确定目标位置。但是多径效应使得RSS/CIR指纹在空间上不稳定，导致定位效果不稳定。
[0003]毫米波技术作为5G移动通信的关键技术之一，可以为室内定位提供更加精确的几何信息，极大地减少了多径效应带来的影响。首先，由于毫米波系统具有非常大的带宽，因此可以获得较高的时间分辨率，从而可以获得更加精确的距离估计值。其次，毫米波的窄波束极大地提高了空间角度的分辨率，因此可以获得更加精确的角度测量值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波室内定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取N个终端随机位置的差分到达角观测值数据，产生N个差分到达角观测值向量对应的样本向量；S2、构造差分到达角向量生成器，将M个终端随机位置坐标输入构造的差分到达角向量生成器，产生M个对应的差分到达角向量；S3、对于步骤S1中所有已知的N个差分到达角观测值样本向量，依次计算每一个样本向量与步骤S2中M个生成向量之间的欧氏距离；将与样本向量欧式距离最小的生成向量对应的终端位置坐标作为样本向量当前的位置标签；S4、将步骤S3中得到的N个位置标签作为差分到达角向量生成器的输入，优化AP位置参数，使生成器对应的输出向量与样本向量之间的误差最小，构造差分到达角向量生成器损失函数，采用梯度下降法更新目标函数，通过优化AP位置参数使生成器生成对应输出的期望最大化；S5、将步骤S3与步骤S4反复迭代，直至收敛，此时期望步中对于每个样本向量的标签估计值以及最大化步中对于AP位置坐标的估计值达到最优，得到AP位置坐标的最优估计，实现毫米波室内定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，差分到达角观测值向量Ξ(ψ(p
n
))为：其中，n＝1,...,N，为第1个AP与第L个AP之间的差分到达角，p
n
表示终端随机位置。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，差分到达角向量具体为：其中，表示在当前生成器参数a1,a2,
…
,a
L
下终端位置坐标对应的差分到达角生成向量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，样本向量当前的位置标签为：其中，n＝1,...,N，为第m个随机输入生成器的终端位置，d
n,m
表示第n个样本向量与第m个生成向量之间的欧氏距离。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，欧氏距离d
n,m
为：其中，Ξ
i
(ψ(p
n
))分别表示第m个生成向量和第n个样本向量的第i个元素。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，生成器生成对应输出的期望最大化具体为：
其中，表示第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志刚，陈禄，王磊，李文，姬智，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：