[發明專利]基于信道參數萃取方法的視距與非視距識別方法及裝置

在審

• 申請號: 202010587975.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111770528A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 劉鑫一;王威;謝景麗;侯俊;龐繼龍;徐志麟;賈愛琳;暢田田;李巖
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H04W24/08
• 分類號: H04W24/08;H04B17/309
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開了一種基于信道參數萃取方法的視距與非視距識別方法及裝置，方法具體為：對測量得到的信道信息，進行處理獲得信道狀態信息CSI；對信道狀態信息進行傅里葉反變化，得到對應的信道沖擊響應CIR；基于有限帶寬信道沖擊響應估計多徑數目；使用高分辨率信道參數萃取算法估計得出每條路徑的時延tau,復振幅amp；定義第一條路徑功率和其他路徑功率總和的比值為K?值；根據萃取出的復振幅amp與時延tau計算RMS延遲擴展；根據K?值和RMS延遲擴展2維散點圖判別當前傳播條件為可視距環境或者非可視距環境；使用SAGE/ESPRIT算法對信道的相關參數精準估計，采用兩個特征來視距/非視距識別，相比較單一特征，增加了識別的準確率。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，涉及位置服務應用領域，特別是一種基于信道參數萃取方法的視距與非視距識別方法及裝置。

背景技術

現如今通信技術發展迅猛，無線通信技術的發展尤為突出，由于無線通信不受場地約束，方便人們交流并且深入到了人們的生活和工作當中，已然成為了最廣泛的通信方式。其中無線網絡，移動計算等技術的不斷發展使得基于位置的服務和應用日益普及，而GPS定位系統在室內環境或者高層建筑密集的地區無法感測到衛星信號，難以滿足人們對定位精度的要求，因此提高定位精度已成為基于位置服務(Indoor Location-basedServices，ILBS)的重點。

室內環境定位具有特殊性，比如地下車庫、礦井、倉庫等復雜的室內環境，定位信號就會被發射、折射、投射和繞射、形成多徑和非視距(Non line-of-sight,NLOS)傳輸現象，對室內定位具有嚴重的干擾作用。

要提高室內定位的精度，首先要識別室內LOS/NLOS路徑。在無線通信系統中，無線信道具有動態特性，所以在傳播中參數變化快，會引起多徑效應，要識別路徑，就要預先對信道參數進行有效的預測，為此信道探測(Channel Sounding)，是研究信道的技術基礎，為了能系統的描述信道，必須從信道測量數據中提取準確描述信道特性的信道參數。目前，高精度估計算法，可以分為三類：譜估計，參數子空間估計和確定參數估計。第一類中比較常見的是MUSIC(Multiple Signal Classification)算法，它一般應用于對時延和方向角的估計。ESPRIT(Estimate of Signal Parameter via Rotational InvarianceTechniques)是參數子空間估計的典型，它一般用于時延和方位角的聯合估計。第三類就是比較典型的期望最大算法(EM-Expectation Maximization)它常用來做時延和方位角的估計，而EM的擴展性算法SAGE(Space-Alternating Generalized EM)算法，可以估計不變系統中的時延和方位角以及時變系統中時延、方位角以及多普勒頻移。近幾年SAGE算法得到了非常廣泛的應用，SAGE算法降低了運算量并加快了收斂速度，從而使得參數估計更加精確，提升系統信噪比。

發明內容

本發明旨在提供一種基于信道參數萃取方法的視距與非視距識別方法及裝置，解決在復雜的室內環境中分辨視距/非視距路徑的問題，提高定位精度，達到高精度位置服務質量的目的。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：基于高分辨率信道參數萃取方法的視距與非視距識別方法，包括以下步驟：

S1，對測量得到的信道信息，進行處理獲得信道轉移函數；

S2，基于信道轉移函數，根據有限帶寬信道轉移函數估計多徑數目；

S3，使用高分辨率信道參數萃取算法估計每條路徑的時延和復振幅；

S4，定義最短時延路徑的功率和其他路徑功率總和的比值為K-值；

S5，根據S3所萃取出的復振幅與時延計算RMS延遲擴展；