[發明專利]一種基于接收功率的多有向發送源的定位方法及裝置

有效

• 申請號: 201910654600.2
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110324782B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 彭濤;左珮良;吳皓;劉彥明;何瑞珠;王文博;魏勝群;白天明;胡波
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/021;H04W64/00;G01S5/06
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 項京;丁蕓

本發明實施例提供了一種基于接收功率的多有向發送源的定位方法及裝置，其中方法包括：在第一預設區域內的坐標點中選擇第四預設數量個坐標點，構成第一稀疏發送源向量；利用壓縮感知方法計算有向發送源的初始估計信息；確定當前候選區域；在當前候選區域內的坐標點中選擇當前預設數量個坐標點，構成第二稀疏發送源向量；利用壓縮感知方法計算有向發送源的當前估計信息；如果當前位置分辨率不等于預設目標位置分辨率，則確定新的候選區域，并執行構成第二稀疏發送源向量的步驟；直到當前位置分辨率等于預設目標位置分辨率，將當前估計信息確定為有向發送源的位置信息和方向信息。本發明實施例能夠降低多有向發送源定位過程中的計算復雜度。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是涉及一種基于接收功率的多有向發送源的定位方法及裝置。

背景技術

發送源的精確定位具有多方面的實際和潛在應用。例如在蜂窩網絡中，基站設備可以通過用戶設備的定位為用戶提供更好的服務；在無線傳感網絡中，傳感器的準確定位能夠確保該傳感器感知和傳輸的數據具備利用價值和可追溯性；在認知無線通信網絡中，次級用戶可以依靠對主用戶的定位信息，完成對頻譜資源占用性情況的判定，并結合所構建的頻譜圖，實現認知通信過程；在入侵檢測和目標識別領域，監測設備可以通過定位估計過程實現對入侵者的識別和位置估計，便于采取進一步措施以保障系統安全。有向發送源指的是該發送源在某一個方向上的傳輸增益較大，而在其它方向上的傳輸增益較小。

現有技術中，通常采用壓縮感知方法對多發送源進行定位，具體過程為：根據已知的多個接收節點的接收功率構建功率水平向量，根據接收節點的數量和位置，以及所選擇的空間點的數量構建測量矩陣，構建稀疏基矩陣以及稀疏發送源向量，該稀疏發送源向量的維度為所有空間點的數量，其中有多個元素的值為非0值，這些非0值的元素數量為發送源的數量，其余值均為0，將以上的功率水平向量、測量矩陣、稀疏基矩陣以及稀疏發送源向量代入壓縮感知方法的欠定方程中，求解出發送源位置向量，即可得出發送源的位置。

通常，空間點數量的選擇基于預先確定的搜索范圍的面積，以及分辨率，例如，當預先確定的搜索范圍為正方形，且其邊長為100m，發送源的位置分辨率為1m，方向分辨率為1°時，則針對有向發送源來說，需要估計其位置和發送方向，發送源可能的發送方向為360個方向，因此為求解出該發送源的位置和方向，則需要選擇3600000個空間點來構建觀測矩陣、稀疏基矩陣以及稀疏發送源向量。由于現有技術中需要選擇較多數量的空間點來計算求解得出發送源的位置和發送方向，因此導致壓縮感知技術中的欠定方程求解復雜度較高，進而導致發送源的定位過程計算復雜度較高。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種基于接收功率的多有向發送源的定位方法及裝置，能夠降低多有向發送源定位過程中的計算復雜度。具體技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種基于接收功率的多有向發送源的定位方法，所述方法包括：