[发明专利]一种基于球面波的室内散射体定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于球面波的室内散射体定位方法，该方法应用于室内多天线传播信道系统，该方法包括：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；根据路径距离信息和预置的判断条件确定当前多径信号经过一次散射或二次散射；若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。由此能够对信道中多径传播到达接收天线之前的散射体进行定位，并区分这些室内散射体是一次或是二次散射传播的多径所经过的散射体。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于球面波的室内散射体定位方法及系统。

背景技术

对于无线通信系统的设计和优化需要准确的信道模型，其中，对传播信道中的散射体定位是提高信道模型准确度的一种研究方法。

然而，在实际的传播信道中，接收天线所接收到的多径，可能是经过一次、两次或者多次散射才到达接收天线的。对于现有的室内散射体定位的方法，大多是基于MIMO球面波模型，利用空间交替量化估计最大期望算法估计出最后一波到达接收天线的散射体的位置，但是其无法区分出经过这些散射体的多径是发生了一次散射或是多次散射，不利于对研究信道的空间一致性、多径成簇等本质问题提供精确的参考。由此，不利于形成准确的信道模型以及对无线通信系统的设计及优化的实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于球面波的室内散射体定位方法及系统，能够对信道中多径传播到达接收天线之前的散射体进行定位，并区分这些室内散射体是发生一次或是两次及多次散射传播的多径所经过的散射体，利用几何光学的方法与椭圆的几何定义，找出二次散射的多径的传播路径，并确定所经过的第一个散射体的位置，有利于形成准确的信道模型。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了基于球面波的室内散射体定位方法，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；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经过一次散射或二次散射；若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。

在一些实施方式中，信道参数包括时延参数、出发角、到达角，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经过一次散射或二次散射，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。

在一些实施方式中，若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，包括：根据当前多径信号发出的第二个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轨迹；根据出发角方向与椭圆方程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。