[发明专利]基于双天线的WLAN接入点AOA的估计方法

摘要

一种基于双天线的WLAN接入点AOA的估计方法，采用普通的两天线WLAN接入点，在接收端利用接收到的CSI信息，对发射端到接收端的飞行时间（Time of flight，TOF）和到达角进行联合估计。本发明充分考虑了室内复杂的多径环境对角度估计造成的影响，估计角度的平均误差在5度以内，能够满足室内多径信号下的直射径角度估计需求。

主权项

1.一种基于双天线的WLAN接入点AOA的估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、配置无线局域网；步骤2、在发射端采用多个子载波对原始数据进行正交调制；步骤3、估计每个子载波的信道状态信息：在接收端接收到OFDM的CSI信道信息矩阵CSI_matrix：其中，csi_i,j为第i根天线上第j个子载波的信道信息值；步骤4、采用空间平滑算法对接收到的CSI信道矩阵进行去相关处理；步骤5、利用去相关后的CSI信息对信号到达阵列天线的飞行时间TOF和到达角度估计算法进行联合估计，得到波达方向的估计值；其中，所述步骤5中，去相关后的CSI信息对信号到达阵列天线的飞行时间TOF和到达角度估计算法进行联合估计时，构造包含AOA和TOF信息的二维方向矩阵：其中是M*1的方向向量，其中M表示利用空间平滑算法对去相关操作后虚拟阵列天线的个数，θ_k是第k条路径的到达角，τ_k是第k条路径的飞行时间，最后建立了利用OFDM多载波信息对TOF和AOA进行联合估计的系统；AOA估计方法是利用MUSIC算法完成到达角度的估计；MUSIC算法是根据N个接收信号矢量x(n)得到协方差矩阵的估计值；其中，R为协方差矩阵，然后对其进行特征值分解R＝UΣU^H，按照特征值U的大小顺序，把与信号个数K相等的最大特征值对应的特征向量看作信号子空间，把剩下的(M‑K)个特征值对应特征向量看作噪声子空间，则其中U_S和U_N分别代表信号和噪声的特征向量，和分别代表信号和噪声的特征向量的共轭转置，Σ_S和Σ_N分别代表信号和噪声的特征值，再使角度遍历360度，按照来计算谱函数P_MUSIC，其中为通过寻求峰值来得到波达方向的估计值θ和时间估计值τ，表示方向向量的共轭转置向量。