[发明专利]基于信道状态信息的无线室内定位方法及相关设备

权利要求书

1.一种基于信道状态信息的无线室内定位方法，其特征在于，包括：

确定分布式天线系统以及所述分布式天线系统对应的定位区域；其中，所述分布式天线系统包括通信节点和与所述通信节点连接的至少三根天线；

响应于在所述定位区域内的移动设备通过所述天线接与所述通信节点进行通信，确定信道状态信息；

根据所述信道状态信息计算得到到达时间和信道冲激响应频谱，并根据所述信道冲激响应频谱计算置信度；

其中，计算所述到达时间包括：对所述信道状态信息进行快速傅里叶逆变换处理，得到信道冲激响应频谱；根据所述信道冲击响应频谱，先利用阈值搜索的方式确定所述信道冲击响应频谱的阈值，再利用峰值搜索的方式搜索靠近所述阈值最近的主峰，根据所述主峰对应所述信道冲激响应频谱的横坐标值得到到达时间；计算所述置信度包括：根据公式S＝P/N确定所述天线的信噪比，其中，N＝P-P_i，P为主峰频带内的功率，P_i为理想的功率，N为噪声功率，S为信噪比；

根据公式对所述信噪比进行归一化处理，即其中，confidence_i为第i根天线的置信度，n为天线数，S_i为第i根天线的信噪比；

根据所述到达时间和所述置信度，通过到达时间差定位算法计算得到所述移动设备的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据到所述达时间和所述置信度，通过到达时间差定位算法计算得到所述移动设备的位置，具体包括：

根据所述置信度确定到达时间的协方差矩阵：

利用公式∑_TDoA＝T* ∑_ToA* T^T计算得出到达时间差的协方差矩阵，将所述到达时间差的协方差矩阵逆变换得到权重矩阵W＝Σ^-1_TDoA，其中，TDoA为到达时间差，T为将所述到达时间向所述到达时间差转换的线性变换矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据到所述达时间和所述置信度，通过到达时间差定位算法计算得到所述移动设备的位置，还包括：

通过R＝(实测TDoA-计算位置的TDoA)²得到目标函数R，根据S＝R^T* W* R得到加权后的最终目标函数S，当最终目标函数的值最小时，计算位置既为真实位置的最佳估计。

4.一种基于信道状态信息的无线室内定位装置，其特征在于，包括：

到达时间提取模块，被配置成：响应于在定位区域内的移动设备通过天线接与通信节点进行通信，确定信道状态信息；

到达时间处理模块，被配置成：根据所述信道状态信息计算得到到达时间和信道冲激响应频谱，并根据所述信道冲激响应频谱计算置信度；

其中，计算所述到达时间包括：对所述信道状态信息进行快速傅里叶逆变换处理，得到信道冲激响应频谱；根据所述信道冲击响应频谱，先利用阈值搜索的方式确定所述信道冲击响应频谱的阈值，再利用峰值搜索的方式搜索靠近所述阈值最近的主峰，根据所述主峰对应所述信道冲激响应频谱的横坐标值得到到达时间；计算所述置信度包括：根据公式S＝P/N确定所述天线的信噪比，其中，N＝P-P_i，P为主峰频带内的功率，P_i为理想的功率，N为噪声功率，S为信噪比；

根据公式对所述信噪比进行归一化处理，即其中，confidence_i为第i根天线的置信度，n为天线数，S_i为第i根天线的信噪比。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

定位模块，被配置成：根据所述到达时间和所述置信度，通过到达时间差定位算法计算得到所述移动设备的位置。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

分布式天线系统，设有通信节点和至少三根天线，至少三根的所述天线与所述通信节点连接，构成定位锚点。