[發(fā)明專利]稀疏直接定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110400367.9
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102427602A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 柯煒;王婷婷;王智;張倩茹
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.稀疏直接定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1)移動終端向參考基站發(fā)出定位請求，各參考基站分別接收移動終端發(fā)出的信號，并將信號匯集到定位中心；

2)定位中心對參考基站所圍成的定位區(qū)域采用均勻或非均勻劃分方法劃分為N_Ω個格點，，并將格點坐標組成集合

3)利用基站和格點坐標，依據(jù)確定的幾何關系建立過完備原子庫，并建立稀疏定位模型；

在第k個采樣時刻第n個基站上第m個陣元接收到格點處發(fā)出信號可以表示為：

rn(k)(m)=αnθn(m)s(tk-τn(piG))+vn(k)=Δαnφn(k)(m)+vn(k),]]>m＝0，1…，M-1；n＝1，2，…，L?(1)

其中表示第m個陣元上的接收信號，表示信號波形，α_n表示移動終端與第n個基站之間的信道衰減，θ_n(m)是第n個基站上第m個陣元接收到信號的天線陣列響應，表示電磁波從格點到第n個基站所經歷的時延，L為參考基站的個數(shù)，每個基站均裝有含M陣元的陣列天線；

對于集合Ω中任意一個格點定位中心將L個基站的所有陣元接收信號排成列矢量：

r(k)=Φ(piG)α+v(k)---(2)]]>

此處r^(k)＝[r(0)^T，…，r(M-1)^T]^T是一個LM×1的矢量，其中第m項r(m)=[r1(k)(m),···,rL(k)(m)]T;]]>是一個LM×L矩陣，而其中diag(·)表示對角矩陣；α＝[α₀，α₁…，α_L-1]^T是一個L×1矢量，表示信道衰減系數(shù)；v^(k)是一個LM×1矢量，包括噪聲和模型誤差；

因此對于所有N_Ω個格點，過完備原子庫可以建立如下：

Φ~=[Φ(p1G),···,Φ(pNΩG)]---(3)]]>

從而稀疏直接定位模型可以表示為：

r(k)=Φ~α~+v(k)---(4)]]>

其中是一個LN_Ω×1的塊稀疏矢量，即可以分成N_Ω個長度為L×1的子塊，其中只有第i塊的L個系數(shù)非零，而其余系數(shù)均為零；

4)進行稀疏重構；

利用壓縮感知理論中的算法求解下述方程：

α~^=argmin||α~||1]]>

(5)

s.t.||r(k)-Φ~α~||2≤ϵ]]>

其中表示的估計值，ε表示誤差容限；計算出就可以得到稀疏向量中非零塊位置，其所對應的格點位置即為待確定的移動終端位置。