一种智能反射表面辅助信道解析的机器学习增强室内定位方法技术

技术编号:42297737 阅读:18 留言:0更新日期:2024-08-14 15:47
本发明专利技术提出了一种智能反射表面辅助信道解析的机器学习增强室内定位方法,步骤为:部署由阅读器、贴有RFID标签的待定位目标商品以及多个智能反射表面组成的仓储环境定位场景;阅读器进行多次查询信号的发送并对多个智能反射表面的反射系数进行设置,根据阅读器处的观测信号建立线性方程组,得到各个反射路径的相位衰落系数向量和幅度系数衰落向量;部署多个位置已知的参考标签,借助仿真手段收集参考标签的相位衰落系数向量和幅度衰落系数向量、以及参考标签的三维坐标作为数据集,对机器学习模型进行训练,得到室内定位模型;对于待定位的目标商品,解析出目标商品的RFID标签的信道衰落系数向量,输入训练好的室内定位模型,得到位置估计结果。本发明专利技术使用低成本的智能反射表面,可以降低硬件开销;无需多次迭代,便可以获得高的定位精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信中室内定位的,尤其涉及一种智能反射表面辅助信道解析的机器学习增强室内定位方法


技术介绍

1、自蜂窝通信系统投入应用以来,无线移动通信技术至今已经经历了五次“代际”变化。虽然人们对于无线移动通信技术的关注主要集中在传输速率、用户移动速度、时延等通信性能指标的改善,但从第一代移动通信技术开始,无线通信技术便与无线定位技术深度融合。近年来,随着5g时代的到来,新服务、新业态不断涌现,各种商业应用对基于位置服务的需求不断增长,移动终端的定位已经成为5g的核心特征。现有5g定位的应用场景主要包括紧急救援、个人导航、自动驾驶等,第三代伙伴计划(the third generationpartnership project,3gpp)对5g新空口提出了新的定位要求,一方面需要扩展当前定位的应用场景,另一方面要实现高精度、高完整性以及低功耗的定位增强技术。

2、现有的室内定位技术主要包括:现有技术一:蓝牙定位技术,利用低功耗无线电在各种数码设备间传输数据。使用蓝牙技术定位时,需要在室内部署一定数目的固定蓝牙信标,这些信标以一定周期发送信本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种智能反射表面辅助信道解析的机器学习增强室内定位方法,其特征在于,其步骤如下:

2.根据权利要求1所述的智能反射表面辅助信道解析的机器学习增强室内定位方法,其特征在于,所述阅读器每次发射查询信号时相应地对K个智能反射表面的反射系数进行设置的方法为:每次发射查询信号s时阅读器对第i个智能反射表面的反射系数进行设置,其中,βi和θi分别表示幅度系数和相位系数,βi∈[0,1],θi∈[0,2π),i∈{1,…,K};令幅度系数βi=1和相位系数θi∈[0,2π),则智能反射表面的反射系数φi∈{-1,1}。

3.根据权利要求2所述的智能反射表面辅助信道解析的机器...

【技术特征摘要】

1.一种智能反射表面辅助信道解析的机器学习增强室内定位方法,其特征在于,其步骤如下:

2.根据权利要求1所述的智能反射表面辅助信道解析的机器学习增强室内定位方法,其特征在于,所述阅读器每次发射查询信号时相应地对k个智能反射表面的反射系数进行设置的方法为:每次发射查询信号s时阅读器对第i个智能反射表面的反射系数进行设置,其中,βi和θi分别表示幅度系数和相位系数,βi∈[0,1],θi∈[0,2π),i∈{1,…,k};令幅度系数βi=1和相位系数θi∈[0,2π),则智能反射表面的反射系数φi∈{-1,1}。

3.根据权利要求2所述的智能反射表面辅助信道解析的机器学习增强室内定位方法,其特征在于,每次发送查询信号s时阅读器对第i个智能反射表面的反射系数进行设置的方法为:

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的智能反射表面辅助信道解析的机器学习增强室内定位方法,其特征在于,所述仓储环境定位场景中任一货架m上放置着贴有rfid标签的目标商品,rfid标签与货架表面位于同一平面;每个货架分为a面和b面,目标商品的rfid标签位于货架m的b面,阅读器与目标商品共面,k个智能反射表面随机部署于目标商品所在的相邻货架m+1的a面即面向货架m的b面,阅读器发送的查询信号分别经过直传路径和不同智能反射表面的反射路径到达目标商品的rfid标签,rfid标签对入射信号进行相位调制并沿入射路径背向散射回阅读器;以阅读器为坐标原点、货架m的b面为平面,建立笛卡尔坐标系,阅读器的坐标为(0,0,0),则第i个智能反射表面的坐标为(rx,i,ry,i,rz,i),i∈{1,…,k},目标商品的rfid标签的坐标为(tx,ty,tz);由于阅读器与目标商品位于同一平面,智能反射表面与目标商品位于相邻货架上,坐标rz,i=w和tz=0。

5.根据权利要求4所述的智能反射表面辅助信道解析的机器学习增强室内定位方法,其特征在于,当阅读器发送查询信号s后,查询信号s分别经过直传路径和反射路径到达待定位目标商品的rfid标签,将阅读器每次接收到的混合信号记为r,混合信号r包含k+1个信号分量,且分别为经由k个来自待定位...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁汉清丁子航许艳红李钊岳胜发墨励超李佳雪田泽宇
申请(专利权)人:郑州轻工业大学
类型:发明
国别省市:

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