[发明专利]一种基于虚拟节点的多站协同干扰定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于虚拟节点的多站协同干扰定位方法及系统，将监测节点接收待定位信号源信号的RSSI值按高低排序的前三个节点作为定位节点，将RSSI值最大的定位节点作为参考节点，根据第二/三节点的坐标、第二/三节点分别与参考节点到达待定位信号源的传输时差及第二/三节点接收信号的方向，确定第二/三虚拟节点的坐标；根据参考节点、第二节点与第二虚拟节点中之一、第三节点与第三虚拟节点中之一构建定位组合，计算各组合的初始定位坐标，根据初始定位坐标及与对应的加权系数，计算待定位信号源的定位坐标。通过构建虚拟节点的方式，丰富了协同定位的节点组合，降低因节点分布所造成的定位误差，利用基于RSSI值的不同协同组合的定位结果的加权方式，提高了定位精度。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种基于虚拟节点的多站协同干 扰定位方法及系统。

背景技术

无源定位采用的基本技术主要有时差(TDOA)定位技术、测角(AOA) 交叉定位技术、多普勒频差(FDOA)定位技术等。TDOA定位技术由于 可以获得较高的定位精度，同时对接收系统的要求较低，易于组网，因而 应用更加广泛。TDOA无源定位系统通常是由多个监测传感器组成的分 布式定位系统，多个监测传感器之间协同工作，在定位精度以及定位性能 方面相比于单站监测更优。TDOA定位计算过程主要分为两个部分，时 差计算和定位结果计算。时差计算主要考虑根据接收信号计算信源到两个 监测传感器的时间差；定位结果计算主要考虑根据时间差建立定位方程并 求解定位结果。

但是现有的定位算法主要存在以下问题：没有给出参考节点的选择依 据；定位结果的计算没有考虑协作节点接收到的RSSI(Received Signal Strength Indication，即接收的信号强度指示的)影响；当前算法的协作节 点选择都是基于实际部署的节点坐标，但在实际部署中，监测装置节点的 部署是不成规则的，使得定位结果精度不高。

发明内容

因此，本发明提供一种基于虚拟节点的多站协同干扰定位方法及系统， 克服了现有技术中基于实际部署的节点坐标定位精度不高的问题。

本发明实施例提供的一种基于虚拟节点的多站协同干扰定位方法，包括 如下步骤：获取监测节点中三个节点作为定位节点，分别为参考节点、第 二节点及第三节点；计算所述第二节点与所述参考节点到达待定位信号源 的传输时差，第三节点与所述参考节点到达待定位信号源的传输时差；根 据所述第二节点的坐标、所述第二节点与所述参考节点到达待定位信号源 的传输时差及所述第二节点接收信号的方向，确定第二虚拟节点的坐标； 根据所述第三节点的坐标、所述第三节点与所述参考节点到达待定位信号 源的传输时差及所述第三节点接收信号的方向，确定第三虚拟节点的坐标； 根据所述参考节点、所述第二节点与第二虚拟节点中之一、第三节点与第 三虚拟节点中之一构建定位组合；计算各所述定位组合对应的待定位信号 源的初始定位坐标；根据各定位节点接收待定位信号源信号的RSSI值分别 计算各所述定位组合对应初始定位坐标的加权系数；根据所述初始定位坐 标及与其对应的加权系数，计算所述待定位信号源的定位坐标。

优选地，所述获取监测节点中三个节点作为定位节点的步骤，包括： 获取所述监测节点中接收待定位信号源信号的RSSI值按高低排序的前三个 节点按高低排序的前三个节点作为所述定位节点；分别获取待定位信号源 信号到达各所述定位节点的RSSI值；将所述RSSI值最大的定位节点作为 所述参考节点；将另两个定位节点分别作为所述第二节点、第三节点。

优选地，根据所述第二节点的坐标、所述第二节点与所述参考节点到 达待定位信号源的传输时差及所述第二节点接收信号的方向，计算第二虚 拟节点的坐标的步骤，包括：根据所述第二节点与所述参考节点到达待定 位信号源的传输时差，计算所述第二节点和所述参考节点之间的传输距离 的差值；根据所述第二节点的坐标、所述第二节点和所述参考节点之间的 传输距离的差值及所述第二节点接收信号的方向，确定所述第二虚拟节点 的坐标。