[发明专利]一种基于球面波的室内散射体定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于球面波的室内散射体定位方法，其特征在于，所述方法应用于室内多天线传播信道系统，其中，所述多天线传播信道系统包括多个天线发射端和多个天线接收端，所述方法包括：

构建天线发射端信号模型和天线接收端信号模型；

利用信道参数估计算法估计通过所述天线发射端信号模型和所述天线接收端信号模型的每一条多径信号的信道参数，

基于球面波模型和所述信道参数计算所有多径信号到达天线接收端前一次经过的所有散射体的路径距离信息，其中，所述球面波模型包括：

其中，为发射天线阵列的第M个发射天线方向，为接收天线阵列的第M个接收天线方向，表示波长；

根据所述路径距离信息和预置的判断条件确定当前多径信号是否经过二次散射，其中，信道参数包括时延参数、出发角、到达角，预置的判断条件包括根据时延参数与光速的乘积、与所述路径距离信息相减得到差值，判断所述差值是否小于预设的误差阈值；

根据所述出发角与到达角确定的出发角方向判断与多径信号经过天线发射端的路径方向是否一致；

当所述差值小于预设的误差阈值，并且所述出发角方向与多径信号经过天线发射端的路径方向一致，则确定当前多径信号经过一次散射，其中，若所述差值不小于预设的误差阈值，或所述出发角方向与多径信号经过天线发射端的路径方向不一致，则确定当前多径信号经过二次散射；

若当前多径信号经过二次散射，则根据当前多径信号发出的二次散射点和所述出发角方向确定第一个二次散射点所处位置的椭圆模型；

根据所述出发角方向与所述椭圆模型的交点确定第一个散射点的位置；

通过第一个散射点的位置确定经过二次散射的多径传播路径及对应的散射体。

2.一种基于球面波的室内散射体定位系统，其特征在于，所述系统包括：

天线发射端，包括天线发射端信号模型；

天线接收端，包括天线接收端信号模型；

估计模块，用于利用信道参数估计算法估计通过所述天线发射端信号模型和所述天线接收端信号模型的每一条多径信号的信道参数，其中，信道参数包括时延参数、出发角、到达角；其中，所述估计模块包括：

分离单元，用于根据信道参数估计算法分离出实测信道中的每一条多径；

计算单元，用于使用信道参数估计算法获取通过所述天线发射端信号模型和天线接收端信号模型的每一条多径的信道参数，基于球面波模型对通过所述天线发射端信号模型和天线接收端信号模型的每一条多径的信道参数进行估计，获取所有多径信号到达天线接收端前一次经过的所有散射体的路径距离信息，其中，所述球面波模型包括：

其中，为发射天线阵列的第M个发射天线方向，为接收天线阵列的第M个接收天线方向，表示波长；

判断模块，用于根据时延参数与光速的乘积、与路径距离信息相减得到差值，判断所述差值是否小于预设的误差阈值；根据出发角与到达角确定的出发角方向判断与多径信号经过天线发射端的路径方向是否一致；当所述差值小于预设的误差阈值，并且所述出发角方向与多径信号经过天线发射端的路径方向一致，则确定当前多径信号经过一次散射，其中，若所述差值不小于预设的误差阈值，或所述出发角方向与多径信号经过天线发射端的路径方向不一致，则确定当前多径信号经过二次散射；

定位模块，用于在确定当前多径信号经过二次散射，则根据构造的椭圆模型确定经过二次散射的多径传播路径及对应的散射体；其中，所述定位模块包括：

椭圆模块构建单元，用于根据当前多径信号发出的二次散射点和出发角方向确定第一个二次散射点所处位置的椭圆模型；

散射体定位单元，用于根据出发角方向与椭圆模型的交点确定第一个散射点的位置，通过所述第一个散射点的位置确定经过二次散射的多径传播路径及对应的散射体。

3.基于球面波的室内散射体定位装置，其特征在于，所述装置包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1所述的基于球面波的室内散射体定位方法。