[发明专利]无线信号源的定位方法、装置、设备及介质有效

专利信息
申请号: 202210321045.3 申请日: 2022-03-30
公开(公告)号: CN114423079B 公开(公告)日: 2022-07-15
发明(设计)人: 陈彦;杨帅;张东恒;张冬;孙启彬;吴枫;吴曼青 申请(专利权)人: 中国科学技术大学
主分类号: H04W64/00 分类号: H04W64/00
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 孙蕾
地址: 230026 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 无线 信号源 定位 方法 装置 设备 介质
【权利要求书】:

1.一种无线信号源的定位方法,包括:

接收多个无线访问接入点的信道状态信号;

针对每一个所述无线访问接入点的信道状态信号,通过迭代计算,得到初始波达角度,其中,所述初始波达角度是所述信道状态信号中的信号最大功率对应的波达角度,所述波达角度表征无线信号源向所述无线访问接入点传播无线信号的传播方向;

针对每一个所述无线访问接入点的所述初始波达角度,确定与所述初始波达角度对应的候选波达角度,其中,所述候选波达角度是通过将所述初始波达角度在预设角度范围内扩增得到的;

将多个所述无线访问接入点的所述候选波达角度输入协同定位优化模型,输出每一个所述无线访问接入点的目标波达角度,其中,所述协同定位优化模型是根据与信号最大功率参数对应的协方差矩阵和初始波达角度参数构建的;以及

根据多个所述无线访问接入点的位置和所述每一个所述无线访问接入点的目标波达角度,确定所述无线信号源的位置;

其中,所述协同定位优化模型为:

其中,I表示无线访问接入点的个数,β表示拉格朗日常数,表示信号功率最大值对应的初始波达角度,表示所述每一个所述无线访问接入点的目标波达角度;表示信号导向矢量;表示的转置;表示信号的协方差矩阵的逆矩阵;表示最小二乘损失函数。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述针对每一个所述无线访问接入点的信道状态信号,通过迭代计算,得到初始波达角度,包括:

针对每一个所述无线访问接入点的信道状态信号,构建信号导向矩阵,其中,所述信号导向矩阵包括多个信号导向矢量,所述信号导向矢量用于表征所述无线信号源与所述无线访问接入点的波达角度和所述信道状态信号的传播时长;

计算每一个所述信号导向矢量的信号功率,得到信号功率矩阵;

根据所述信号导向矩阵和所述信号功率矩阵,确定信号协方差矩阵;

通过迭代计算所述信号协方差矩阵和所述信号功率矩阵直至收敛,得到所述初始波达角度。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述根据所述信号导向矩阵和所述信号功率矩阵,确定信号协方差矩阵,包括:

根据所述信号导向矩阵,确定所述信号导向矩阵的共轭转置矩阵;

根据所述信号导向矩阵、所述信号导向矩阵的共轭转置矩阵和所述信号功率矩阵,确定所述信号协方差矩阵。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述根据多个所述无线访问接入点的位置和所述每一个所述无线访问接入点的目标波达角度,确定所述无线信号源的位置,包括:

以第一无线访问接入点的位置为第一起点,以垂直于所述第一无线访问接入点的多个天线的线段为第一初始线段,构建第一有向线段,其中,所述第一有向线段与所述第一初始线段的夹角为所述第一无线访问接入点的目标波达角度;

以第二无线访问接入点的位置为第二起点,以垂直于所述第二无线访问接入点的多个天线的线段为第二初始线段,构建第二有向线段,其中,所述第二有向线段与所述第二初始线段的夹角为所述第二无线访问接入点的目标波达角度;

以第三无线访问接入点的位置为第三起点,以垂直于所述第三无线访问接入点的多个天线的线段为第三初始线段,构建第三有向线段,其中,所述第三有向线段与所述第三初始线段的夹角为所述第三无线访问接入点的目标波达角度;

根据所述第一有向线段、所述第二有向线段、所述第三有向线段,确定所述无线信号源的位置。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述根据所述第一有向线段、所述第二有向线段、所述第三有向线段,确定所述无线信号源的位置,包括:

在所述第一有向线段、所述第二有向线段、所述第三有向线段相交并形成一个交点的情况下,将所述第一有向线段、所述第二有向线段和所述第三有向线段的交点,确定为所述无线信号源的位置。

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