[發明專利]一種基于三維波束的室內多用戶定位方法

有效

• 申請號: 201811108110.4
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109040965B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 王衍文;王世芳;郝東來;雷霄龍;王玉;張家瑋
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/021;H04W4/33;H04B7/0456;H04B7/0408;G01S5/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

1.一種基于三維波束的室內多用戶定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：節點端分別進行基于3D預編碼的多波束輪詢掃描，并發送掃描信息，該掃描信息包括節點的id和位置信息；

步驟二：移動終端對接收到的節點信號進行檢測；

步驟三：移動終端進行三維空間位置估計；

其中，步驟一包括：

步驟a:構造3D預編碼,3D預編碼碼本W_3D通過垂直維度碼本與水平維度碼本的Khatri-Rao積得到：

W_3D＝W_vΘW_h＝{c₀,c₁,…,c_i1,…,c_i2,…}

其中Θ表示Khatri-Rao積，W_h為水平維度碼本，W_v為垂直維度碼本；c₀,c₁,…,c_i1,…,c_i2為組成碼本W_3D的碼字；

步驟b:按照組間波束盡可能垂直，組內波束盡可能平行的原則對W_3D中的碼字進行分組；

兩波束之間的夾角等同為對應碼字之間的夾角，即為：

c_i1∈W_3D，c_i2∈W_3D，且i1≠i2

步驟c:根據波束子組數，將波束覆蓋球面平均分區

步驟d:針對兩個用戶，選擇波束子組對，兩個波束子組內的子波束分別垂直或具有一定的夾角；

步驟e:對于波束子組對，子波束依次輪詢掃描，即節點的原始信號S通過3D預編碼碼字進行加權，將選擇出的兩個子波束通過疊加的方式共用同一時頻資源，并映射到相應的天線端口；

步驟f:變換其他波束子組對，子波束依次輪詢掃描，直到所有波束子組掃描完畢，并分別將掃描信息映射到相應的天線端口。

2.根據權利要求1所述的基于三維波束的室內多用戶定位方法，其特征在于，

所述步驟二包括：對移動終端接收到的信號的所有節點進行組合，每四個節點作為一個組合。

3.根據權利要求2所述的基于三維波束的室內多用戶定位方法，其特征在于，所述步驟三包括：

對于移動終端Q₁相關的每個組合采用四個節點定位算法求出終端坐標的初估計坐標值；

對初估計坐標值用基于距離倒數加權求均值的方法進行優化，最終得到移動終端Q₁的位置坐標。

4.根據權利要求3所述的基于三維波束的室內多用戶定位方法，其特征在于，對所述移動終端Q₁的初估計坐標值采用最小二乘法對數據進行修正處理。