一种基于细粒度子载波信息的低代价被动式定位方法

• 摘要：

  本发明公开了一种基于细粒度子载波信息的低代价被动式定位方法,包括构建WI??FI收发网络,当构建的WI??FI收发网络中没有目标时,采集每条链路的CSI值作为基线CSI值,当构建的WI??FI收发网络中存在一个目标时,采集每条链路的CSI值作为CSI测量值,对CSI测量值进行滤波预处理得到预处理后CSI值,根据功率衰减模型建立方程组,构造目标函数并对目标函数求解,即实现目标定位;本发明避免了大量的人力和物力建立指纹库,减少相应的成本,并且对获得的CSI值进行预处理,有效降低多径对定位精度的影响,提高了基于模型被动式定位方法的可行性.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201610873931.1

• 申请日期：

  2016.09.30

• 公开/公告号：

  CN106454727A

• 公开/公告日：

  2017-02-22

• 发明人：

  房鼎益 王旋 王举 陈晓江 王安文 王薇 彭瑶 汤战勇 徐丹

• 申请人：

  西北大学

• 主分类号：

  H04W4/02(2009.01)I,H,H04,H04W,H04W4

• 分类号：

  H04W4/02(2009.01)I,H04W24/08(2009.01)I,H04W24/10(2009.01)I,H04W64/00(2009.01)I,H,H04,H04W,H04W4,H04W24,H04W64,H04W4/02,H04W24/08,H04W24/10,H04W64/00

• 主权项：

  一种基于细粒度子载波信息的低代价被动式定位方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,构建WI??FI收发网络,包括N个发送端和M个接收端,还包括M*N条链路,其中任意一个发送端到任意一个接收端即为一条链路,所述的WI??FI收发网络分为第一菲涅尔区域外部和第一菲涅尔区域内部,所述的第一菲涅尔区域内部分为视距路径和非视距路径;步骤2,当构建的WI??FI收发网络中没有目标时,采集每条链路的CSI值作为基线CSI值F_k,1≤k≤K,K为每条链路采集的CSI值的子载波数量;步骤3,当构建的WI??FI收发网络中存在一个目标时,采集每条链路的CSI值作为CSI测量值O_k,1≤k≤K;步骤4,若WI??FI收发网络中存在的目标在第一菲涅尔区域外部,则通过(式1)对CSI测量值进行滤波预处理得到预处理后CSI值CSI_ycl:其中,CSI_ycl为预处理后CSI值,O_k是第k个子载波的CSI测量值,f₀是中心频率,f_k是第k个子载波的频率,K是子载波总数;若WI??FI收发网络中存在的目标在第一菲涅尔区域内部,则对CSI测量值进行滤波预处理:去除CSI测量值中子载波幅度大于基线CSI值子载波幅度的CSI测量值,即得到预处理后CSI值;步骤5,通过对(式2)所示的目标函数求解,得到发送端、接收端、目标的坐标,即实现目标定位;其中,Y为N个发送端和M个接收端组成的所有链路数量,C_i为发送端i的坐标,C_i＝[x_i,y_i];C_j为接收端j的坐标,C_j＝[x_j,y_j];C_t为目标的坐标,C_t＝[x_t,y_t];h_t表示目标最高点到第ij链路的距离;CSI_ijy为预处理后第ij链路的CSI值;PFM(C_i,C_j,C_t,h_t)表示估计WI??FI收发网络中存在一个目标时第ij链路的CSI测量值R_ij:当目标在视距路径上时,R_ij＝L_ij+D_ijt+A_t当目标在非视距路径但在第一菲涅尔区域内部时:R_ij＝L_ij+D_ijt当目标在第一菲涅尔区域外部时:R_ij＝L_ij其中,A_t为目标遮挡视距路径时的吸收衰减值,第ij链路为发送端i和接收端j之间的链路;R_ij为WI??FI收发网络中存在一个目标时第ij链路的估计CSI测量值;i＝1,…,N;j＝1,…,M;L_ij为第ij链路的传播衰减值:d_ij是发射端i和接收端j的距离,λ是在中心频率的波长;D_ijt为目标遮挡第ij链路引起的绕射衰减值:v为菲涅尔??基尔霍夫绕射参数,h_t表示目标最高点到第ij链路的距离,d_it是发射端i和目标的距离,d_jt是接收端j和目标的距离;其中,