[发明专利]基于Capon波束形成定位方法及装置

摘要

本发明提供一种基于Capon波束形成定位方法及装置，设定K个接收天线构成信号接收阵列和M个信号发射点；利用信号接收阵列输出的信号矩阵计算协方差矩阵R_xx，通过求解线性约束最小方差准则的约束优化问题，构造谱函数，搜索出M个最大谱峰，计算出波达方向。该方法通过部署在监测区域的beacon点和无线网关组网通信，数据经无线通信模块传输至云端，进行协作感知、采集和定位网络覆盖区域内信号发射点的信息，使得云端监控数据与地图等进行匹配，实现智慧停车。该方法不需要先验已知或估计车辆数目，减少采样数据长度；通过增强期望信号、抑制干扰，达到提高系统输出信干噪比的目的；通过改写具有鲁棒Capon算法改善方向向量存在偏差实际环境，提高定位估计性能。

主权项

1.一种基于Capon波束形成定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在待定位区域内部署K个beacon点构成信号接收阵列；S2、由M个无线移动设备构成M个信号点，M个无线移动设备与步骤S1构成的信号接收阵列直接进行通信；S3、利用信号接收阵列输出的信号矩阵计算协方差矩阵S4、求解线性约束最小方差准则的约束优化问题，计算最佳权向量；S5、利用Capon波束形成算法构造谱函数，搜索出谱函数的M个最大谱峰，从而计算出波达方向，定位出M个信号点的地理位置，M个无线移动设备将与其对应的信号点的地理位置和Mac地址传输到无线网关，由无线网关传输到云端监控中心；步骤S5中，谱函数是对波束形成器的输出利用最小二乘法即得到Capon估计出的空间谱：其中，a_t(θ)为发射信号的阵向导量，a_r(θ)为接收阵列导向矢量，T为转置，*表示共轭，H表示共轭转置，X、 S分别为接收和发射信号，R_ss是M个信号点样本斜方差矩阵，S6、当M个无线移动设备移动到其他的位置时，重复执行步骤S2～S4，得到M个无线移动设备的新的地址位置；S7、云端监控中心找出具有相同Mac地址的2个不同的地理位置，进行路线规划，并发送给无线移动设备，实现室内定位。