[发明专利]一种基于三维码映射的室内定位方法

摘要

本发明公开了一种基于三维码映射的室内定位方法，该方法包含：(S100)基站根据接收到的上行信号估计信道，生成天线组Antk的特征向量矩阵，将天线组Antk的特征向量矩阵映射成三维码，匹配，得到近似的码字三维码，得到天线组Antk的预编码矩阵W；(S200)根据预编码矩阵W对基站发射信号进行波束形成；(S300)通过距离损耗模型求得移动终端与4个不在同一平面上的天线组Antk之间的距离lk，得到以天线组Antk为圆心，距离lk为半径的4个球，建立三维空间球面方程组，利用修正的极大似然法求解，得到三维坐标，对该三维坐标的z值修正，得到移动终端的三维坐标的估计值。本发明的方法利用分布式天线并结合三维码映射的波束匹配方式，实现室内实时空间定位。

主权项

1.一种基于三维码映射的室内定位方法，该方法针对的定位系统包含：基带处理单元、分布式天线组和移动终端；其中，所述分布式天线组包含：至少4个不在同一平面上的天线组Ant_k，k＝1,……,N，N≥4，该天线组Ant_k均采用平面阵列，阵元数为M_k×N_k，M_k为平面天线阵列的行数，N_k为平面天线阵列的列数；所述基带处理单元通过馈线与分布式天线组中每个天线组相连，其通过天线组得到移动终端发送的sounding信号后，进行相应的处理，其特征在于，该方法包含：(S100)基站根据接收到的上行sounding信号估计信道，获得水平维或垂直维信道矩阵，求得水平维或垂直维信道矩阵的特征向量，进行归一化处理，形成水平维或垂直维特征向量矩阵，将水平维和垂直维特征向量矩阵进行Kronecker乘积，生成天线组Ant_k的特征向量矩阵，将天线组Ant_k的特征向量矩阵映射成三维码，将该三维码与码本三维码集进行匹配，得到近似的码字三维码，从而得到天线组Ant_k的预编码矩阵W；(S200)根据移动终端的预编码矩阵W对基站发射信号进行波束形成；(S300)通过RSSI距离损耗模型求得待定位的移动终端与4个不在同一平面上的天线组Ant_k之间的距离l_k，得到以天线组Ant_k为圆心，距离l_k为半径的4个球，建立三维空间球面方程组，利用修正的极大似然法求解，得到三维坐标(x,y,z)，采用基于时间序列分析方法对该三维坐标的z值修正，得到移动终端的三维坐标的估计值；在步骤(S300)中，所述修正的极大似然法为：(x,y,z)≈(A^TA)^‑1A^TB              (5)；式中，上角标‑1为矩阵求逆符号，T为转置符号；所述基于时间序列分析方法对z值修正为：式中，z_t为t时刻由式(5)得到的值，为t时刻及之前时间估计得到的所有z坐标的平均值，为t‑1时刻之前估计得到的所有z坐标的平均值。