[发明专利]基于多参数估计的单基站移动用户定位方法

权利要求书

1.基于多参数估计的单基站移动用户定位方法，其特征在于包含以下步骤：

S1：使用到达时间(TOA)区分直径到达信号；

S2：使用到达角(AOA)估计直径到达信号的到达角，获得移动用户相对于基站的方位；

S3：分别使用TOA和信道状态信息(CSI)测算出单基站与移动用户之间的距离，包括使用信道状态信息(CSI)测算出单基站与移动用户之间的距离，首先，对实验采集得到的CSI在频域进行平方加权平均处理，从而获得有效的CSI，即CSI_eff，以利用频率分集来补偿小范围内的衰落影响，然后建立基站与移动用户之间的距离d和CSI_eff之间的数学模型，并用多项式函数进行简化，有d＝a₀+a₁CSI_eff+a₂(CSI_eff)²+a₃(CSI_eff)³，对于未知系数a₀,a₁,a₂,a₃，在线下利用已知用户与基站之间的距离和测得的CSI_eff建立方程组进行求解，最后，利用该数学模型，根据实时CSI_eff，估算出基站与移动用户之间的距离d；

S4：对通过TOA测出的距离和CSI测出的距离进行加权处理得到加权距离；

S5：结合测算出的到达角和加权距离，估算得到移动用户的位置。

2.如权利要求1所述的基于多参数估计的单基站移动用户定位方法，所述步骤S2进一步包括：根据天线阵列中各阵元接受的数据估计协方差矩阵，然后进行特征值分解，在阈值中确定最小特征值，从而来估计入射信号的个数，计算出MUSIC空间谱，即得出到达角。

3.如权利要求1所述的基于多参数估计的单基站移动用户定位方法，所述步骤S3进一步包括：首先，对采集到的CSI在频域进行平方加权平均处理，获得有效的CSI(CSI_eff)；然后建立基站与移动用户之间的距离d和CSI_eff之间的多项式数学模型，并在线下利用已知用户与基站之间的距离和测得的CSI_eff建立方程组，求解该数学模型中的参数；最后，利用该数学模型，根据实时CSI_eff，估算出基站与移动用户之间的距离d。

4.如权利要求1所述的基于多参数估计的单基站移动用户定位方法，所述步骤S4进一步包括：使用TOA时间同步误差期望和CSI信道估计误差期望分别作为通过TOA测出的距离和CSI测出的距离的加权因子，由于移动用户与基站之间很难实现同步，因此通过CSI测得的距离的加权因子较大。