[发明专利]定位解近似奇异或定位误差轴相关性问题的变尺度空时自调节处理方法

说明书

本发明公开了一种定位解近似奇异或定位误差轴相关性问题的变尺度空时自调节处理方法，包括以下步骤：1)空间压缩和时间压缩；2)在步骤1)的基础上基于最小二乘法估计定位解；3)空间反压缩；所述空间压缩是指对基站和用户所在的原坐标系下的坐标经变换函数f进行空间压缩变换，得到坐标轴的相对量级平缓的新坐标系下的新坐标；所述时间压缩是指将原坐标系下的时间通过压缩系数进行压缩得到新坐标系下的时间；所述空间反压缩是指将步骤2)中的定位解经变换函数f^‑1反压缩回原坐标系进行定位解评估，变换函数f^‑1是f的逆变换。本发明的方法可以实现在近似奇异解情况下给出可信定位解，在正常解情况下解决定位误差轴相关性问题。

技术领域

本发明属于微波、毫米波多基站通信与定位技术领域，具体涉及一种定位解近似奇异或定位误差轴相关性问题的变尺度空时自调节处理方法。

背景技术

终端用户(User Equipment，UE)可与多个基站(Base Station，BS)进行通信，获得时间、距离或角度相关信息，进而通过传统方法进行定位。传统方法是对物理场景建立原坐标系，在原坐标系利用最小二乘法(Least Square Method，LSM)进行位置估计，以及对定位解进行评估。但上述求解过程有时会出现近似奇异解，导致定位结果不可信，定位误差非常大。此外，在正常解情况下，BS或UE所在坐标轴相对量级的差异会使得最终定位误差的分布出现轴相关性，即误差主要分布在坐标量级较小的轴向上，这与实际经验不符。

为了解决以上技术问题，有必要提出一种解决定位解近似奇异或定位误差轴相关性问题的变尺度空时自调节法。

发明内容

为了解决上述背景技术中所提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种定位解近似奇异或定位误差轴相关性问题的变尺度空时自调节处理方法。该方法可以实现在近似奇异解情况下给出可信定位解，在正常解情况下解决定位误差轴相关性问题。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种定位解近似奇异或定位误差轴相关性问题的变尺度空时自调节处理方法，包括以下步骤：

1)空间压缩和时间压缩；

2)在步骤1)的基础上基于最小二乘法(LSM)估计定位解；

3)空间反压缩；

所述空间压缩是指对基站和用户所在的原坐标系下的坐标经变换函数f进行空间压缩变换，得到坐标轴的相对量级平缓的新坐标系下的新坐标；

所述时间压缩是指将原坐标系下的时间通过压缩系数进行压缩得到新坐标系下的时间；

所述空间反压缩是指将步骤2)中的定位解经变换函数f^-1反压缩回原坐标系进行定位解评估，变换函数f^-1是f的逆变换。

进一步地，所述原坐标系是指针对实际物理场景选择的直角坐标系，坐标系的x、y、z轴分别对应定位场景中的长宽高或实际空间中的东向、北向和天向；

所述新坐标系是指原坐标系经变换函数f处理后得到的坐标系。

进一步地，所述变换函数f定义如式(1)，

f→sign(χ)log₁₀(τ₁+log₁₀(τ₂+|χ|))＝χ′ (1)

其中，τ₁,τ₂为两个偏置参数，用来控制新映射空间的最小尺度，其取值均大于等于1；χ表示原坐标系中任意点的任一轴的坐标值，χ′表示χ映射到新坐标系中相应轴的坐标值。

进一步地，所述变换函数f^-1如式(2)所示，