[发明专利]一种基于蓝牙阵列的室内定位方法

权利要求书

1.一种基于蓝牙阵列的室内定位方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，在暗室环境中设置蓝牙阵列，并在暗室环境中测量所述蓝牙阵列的阵列流型矩阵；

步骤2，室内移动终端通过自带蓝牙发射蓝牙信号，所述蓝牙阵列接收所述蓝牙信号，获取所述蓝牙阵列的接收信号，所述蓝牙阵列的接收信号包含所述蓝牙信号以及干扰信号；

步骤3，对所述蓝牙阵列的接收信号进行解调，得到解调后的接收信号，将所述解调后的接收信号中具有蓝牙数据帧格式的信号作为室内蓝牙阵列接收到的蓝牙数据；

步骤4，根据所述解调后的接收信号，确定室内移动终端的运动轨迹；

所述步骤1具体包括如下子步骤：

(1a)设置所述蓝牙阵列为包含N个阵元的平面阵，所述平面阵竖直放置在转台上；在距离所述蓝牙阵列预设范围内安装有探头，探头在竖直方向上由下向上运动，并发射点频信号；

(1b)当所述探头与所述蓝牙阵列中心在同一水平面上时记探头高度为零，当所述探头与所述蓝牙阵列垂直时记为转台的旋转角度为零度，且转台在旋转角度为零度的顺时针方向记为转台的旋转角度为正，逆时针方向记为转台的旋转角度为负；

(1c)转台在预设角度范围内旋转的过程中，探头每隔预设角度发射一次点频信号，直到转台转完所述预设角度范围；然后探头向上运动预设距离；

(1d)重复子步骤(1c)，直到探头达到预设高度；

假设探头在空间中的M个网格点处发射了点频信号，则获取空间中M个网格点处接收的数据；将所述空间中M个网格点接收的数据存储成M×N的矩阵，对所述M×N的矩阵进行插值得到P×N的矩阵，根据所述P×N的矩阵得到蓝牙阵列的阵列流型矩阵S：

其中，第m行N×1维的矢量记为v_m，v_m表示第m个网格点处测得的蓝牙阵列的导向矢量，v_m＝(a_m1 a_m2 ...,a_mn,...a_mN)，m＝1,2,...,P，P表示测量的蓝牙阵列中总的网格点个数。

2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙阵列的室内定位方法，其特征在于，步骤4具体包括如下子步骤：

(4a)建立稀疏信号恢复模型：x＝Dβ+n；

其中，x表示解调后的一帧蓝牙数据，D表示字典矩阵，该字典矩阵为蓝牙阵列的阵列流型矩阵，n表示噪声矩阵，β表示P维待求解向量，且β中的非零元素为该帧蓝牙数据对应的信源角度；

(4b)根据β中非零元素代表的信源角度确定该帧数据对应的信源位置；

(4b)解调后的每一帧蓝牙数据分别对应一个信源位置，所有帧蓝牙数据对应的信源位置按照先后顺序连接后组成的轨迹为移动终端的运动轨迹。