[發明專利]一種基于相位的有效室內定位方法

有效

• 申請號: 201310288611.6
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103353589A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 馬永濤;劉開華;趙陽
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01S5/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種基于相位的室內定位算法，包括下列步驟：

1)發射信號選擇余弦波形式，調制方式為AM方式，并通過添加副載波的方法消除整周期模糊，設副載波頻率為f₀，發射相位為，接收相位為，對于超頻載波f_c，令發射相位為，接收相位為，調制電平為A，接收端附加噪聲為z，帶通采樣頻率為f_s，則散發射信號序列s(n)和接受信號序列r(n)：

s(n)＝[cos(2πnf₀/f_s+)+A]·cos(2πnf_c/f_s+)

r(n)＝[cos(2πnf₀/f_s+)+A]·cos(2πnf_c/f_s+)+z；

2)引入兩個副載波數字角頻率ω₀=2πf₀/f_s和超頻載波數字角頻率ω_c=2πf_c/f_s，則散發射信號序列s(n)和接受信號序列r(n)為：

3)利用全相位FFT變換方法，按照下列的準則準確提取發射信號中相應頻率下的相位值：

a)分別計算出調制后信號頻率f為f_c-f₀、f_c和f_c+f₀時在采樣頻率f_s中對應的譜線序號k＝[(f-[f/f_s]×f_s)×N/f_s]，其中，采樣數為N，[·]表示取整；

b)在相位譜中根據f_c-f₀、f_c和f_c+f₀三個信號頻率各自的譜線序號找到三個頻率下的相位值，分別為和，簡記為和，如果，則；

c)和還需滿足：

α∈(2,3)

β∈(1,2)；

4)則發射信號經過標簽返回后相位差計算公式為

5)在場景中均勻鋪設參考標簽，按照1)到4)的過程逐一求取每個讀卡器跟單一參考標簽間信號的相位差；

6)對于每個讀卡器，尋找與目標標簽具有最相近相位差值的最佳參考標簽，即通過最近鄰法選擇參考標簽；

7)計算出該最佳參考標簽與相應讀卡器間的視距路徑距離，并將此視距路徑距離作為目標標簽與該讀卡器的視距路徑距離；

8)重復步驟6)和7)，直到遍歷所有讀卡器，獲得目標標簽與所有讀卡器的視距路徑距離；

9)利用最小二乘的方法可以得到最終的定位結果。