[发明专利]用于提高定位精度的信道估计方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及无线网络定位领域，特别涉及一种用于提高无线定位精度的信道状态估计方法。

【背景技术】

无线网络中的协同定位技术使得在公共场所对物体和人物的跟踪、商业和军事服务应用程序开发成为可能。典型例子包括仓库库存和设备的跟踪、医院的病人和医疗设备的跟踪，以及消防人员和战场部队的跟踪等。无线网络的定位技术大大降低了部署和维护成本。

使用UWB(超宽带)、CSS(线性序列扩频)等无线电技术的TOA(到达时间)的测距方法，可以提供较高的定位精度。对于一个典型的无线网络，定位性能高度依赖于传播信道的条件。对于在LOS(视距传播)信道状态下的测距，DP是最强路径，UWB、CSS等无线网络能够提供很高的测距精度。

不幸的是，在NLOS信道状态下的距离测量面临更加困难的挑战，因为DP能被检测到，但却被削弱或被完全阻断。在前者的情况下，测距性能稍微降低，因为DP不是最强路径。在后一种情况下，由于障碍物的过多阻挡，DP严重衰减并被严重阻塞，而测距精度明显降低。在此恶劣的条件下，使用最强路径或使用可识别的首至波进行距离估计则将得到一个正偏差。这种正偏差可以是非常大的，因此不利于整体的定位精度，特别是当定位算法不加区别地使用所有可用的测距测量值的时候更加严重。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种估计信道传播状态的方法，准确地估计与距离测量值相关的信道状态，并利用信道传播状态的估计结果，提高无线网络的定位精度。

为了达到本发明的目的，根据本发明的一个方面，本发明提供一种信道状态识别算法，该识别算法结合了TOA测量值和AGC值，并利用先验统计信道模型信息来计算每个信道状态的概率。可以将无线网络中的信道状态分为三类，如下：

1)LOS信道：发射节点和接收节点之间的DP通畅，因此在发射节点和接收节点之间，直接路径中包含了总的接收信号功率中的有效部分。

2)NLOS-DP信道：LOS是被阻碍的，但在发射节点和接收节点之间的DP信号是衰减的，并可被检测到。根据接收器的灵敏度，一些直接路径的信号可以被接收。

3)NLOS-NDP通道：LOS被阻碍的，在发射节点和接收节点之间的DP信号被完全阻断，因此在接收机处不能被检测到能量。

在此，这三个信道状态分别表示为C₀，C₁和C₂。在实际配置环境中，无线网络中链路往往混合所有三个信道状态。

i^th和j^th两个节点之间，我们给定一个基于TOA的距离估计值和AGC测量值我们计算给定信道的条件概率首先我们规定它是可以利用贝叶斯公式计算的，