【技术实现步骤摘要】
一种适用于室内定位的非视距识别与缓解方法
[0001]本专利技术涉及定位领域，尤其涉及一种适用于室内定位的非视距识别与缓解方法。
技术介绍
[0002]随着科技的进步，导航技术迅速发展，基于位置的服务逐渐走入人们的日常生活中。全球定位导航系统(GPS)和北斗卫星导航系统(BDS)为人类的生活带来极大的便利，然而，卫星信号在地面建筑物的遮挡下会产生严重的衰减和多径效应，使得GPS和北斗等系统无法在室内环境下工作。随着人类社会对室内定位的需求越来越强烈，越来越多的学者投入到室内定位技术的研究中，基于蓝牙、WIFI、地磁、红外、RFID、UWB等多种技术的室内定位方案纷纷被提出，定位精度也逐渐提升。然而，定位系统在实践中仍然面临着一些技术挑战，其中之一就是非视距(NLOS)信号传播，特别是对于音频、UWB等高精度室内定位技术，非视距影响尤为明显。
[0003]在NLOS环境中，发射机和接收机之间的直达信号被障碍物阻塞，导致额外的信号传播延迟，从而导致对距离的估计不准确，系统的定位精度显著降低。基于此，非视距基站信号的识别和...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于室内定位的非视距识别与缓解方法，其特征在于：包括非视距识别方法和缓解方法；所述非视距识别方法，利用信号非视距传播产生的多径效应会导致第一到达路径信号功率降低、多径信号功率增大，从而导致第一到达路径信号功率占总体接收信号功率的比例下降的特点，将这个比值与设定的阈值比较判断基站是否处于非视距状态，得到非视距基站；所述得到第一到达路径信号功率与总体接收信号功率的比值的方法为：所述基站发射设定的参考信号，将定位标签接收信号与参考信号的互相关函数看作是参考信号自相关函数经过幅度调制和时间延迟的叠加，根据参考信号自相关函数波形特征对接收信号与参考信号的互相关函数分组，搜寻最先出现的符合自相关波形特征的组别，将该组别作为第一到达路径所在分组，从而计算出第一到达路径信号功率及总体接收信号功率，最终得到第一到达路径信号功率与总体接收信号功率的比值；所述非视距缓解方法，利用冗余基站计算出多个定位坐标及其聚集度，调整包含非视距基站的信号到达时间或信号到达时间差，搜索出使得定位坐标聚集度最小的结果作为修正后的结果，从而缓解信号非视距传播引起的定位误差。2.根据权利要求1所述的适用于室内定位的非视距识别与缓解方法，其特征在于：所述非视距识别方法具体包括如下步骤：步骤1：从接收信号中截取包含基站发射参考信号(t)的有效数据段r(t)，信号截取方法如下所示：将接收信号划分成一帧帧数据段，假设帧长为FL，帧滑动步长为SL，定义第i帧数据的余弦值如式：其中“·”为点积运算符，“||||”为求模运算符，F1×
M[i表示第i帧的矢量，构造如下：将帧内数据分成M个子片段，然后把子片段的绝对值和作为该矢量的元素，是维度与帧矢量相同的全1向量，当第i帧数据不包含有效数据段时，数据幅值变化小，余弦值接近为1，当帧滑动到数据包含有效数据段时，数据幅值发生较大变化，余弦值下降，说明检测到有效信号，从此处开始根据原始信号长度适当截取有效数据段rt，rt被看作是原始信号经过不同路径延迟的线性叠加，即：其中，l为路径总数，ρi表示不同路径衰减程度，ti表示不同路径时延，n(t表示噪声；步骤2：计算参考信号自相关函数步骤1中的有效数据段与原始信号的互相关互相关函数步骤3：将接收信号与步骤2计算的参考信号互相关函数看作是参考信号自相关函数经幅度调制和时间延迟的叠加，提取参考信号自相关函数提取波形特征及波形宽度Ts，根据自相关函数特征检测互相关函数中信号到达时间(TOA)所在位置tTOA并找出互相关函数最大值MAX，将T0＝[tTOA
‑
Ts/2,tTOA+Ts/2]作为第一到达路径所在分组，以Ts为步长向后移
动，即当Ti分组内的最大值MAXi<ωMAX时停止移动，即步骤4：取T0分组的均值作为第一...
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