[發(fā)明專利]一種基于CSI的單天線定位方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110015957.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112881976A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李驕陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 普聯(lián)國(guó)際有限公司
• 主分類號(hào): G01S5/02
• 分類號(hào): G01S5/02
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發(fā)明公開(kāi)了基于CSI的單天線定位方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，方法包括通過(guò)接收天線獲取待定位點(diǎn)的CSI原始數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述CSI原始數(shù)據(jù)獲取相應(yīng)的原始CSI相位矩陣；去除所述原始CSI相位矩陣中的線性誤差，得到校正后的CSI相位矩陣；根據(jù)所述接收天線的子載波對(duì)所述校正后的CSI相位矩陣中的CSI相位作差，獲得CSI相位差矩陣；將所述CSI相位差矩陣代入預(yù)設(shè)的CSI相位差矩陣與電波飛行時(shí)間矩陣的關(guān)系式中，獲得相應(yīng)的ToF矩陣；對(duì)所述電波飛行時(shí)間矩陣進(jìn)行平均處理，得到ToF矩陣校正結(jié)果；根據(jù)三個(gè)所述接收天線的ToF矩陣校正結(jié)果，計(jì)算得到所述待定位點(diǎn)的位置信息。采用本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有技術(shù)依賴多天線才能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了單天線的室內(nèi)定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于CSI的單天線定位方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著基于位置的服務(wù)(Location Based Service,LBS)日益普及，生活中對(duì)基于位置的業(yè)務(wù)需求也不斷增加。在戶外環(huán)境中，GPS、GLONASS、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等一些成熟的衛(wèi)星定位系統(tǒng)為人們獲得較為精確的定位和導(dǎo)航服務(wù)提供了便利，然而在室內(nèi)環(huán)境下，由于衛(wèi)星信號(hào)弱、不能穿透建筑物等問(wèn)題，衛(wèi)星定位系統(tǒng)并不能有效的工作，因此研究高精度、高可靠性、低成本的室內(nèi)定位系統(tǒng)是對(duì)當(dāng)前室內(nèi)定位技術(shù)提出的新的挑戰(zhàn)。

近年來(lái)，室內(nèi)Wi Fi的廣泛普及使得基于Wi Fi的室內(nèi)定位技術(shù)不斷地發(fā)展，比較典型的技術(shù)主要有基于接收信號(hào)強(qiáng)度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)、基于信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI)的定位方法，在室內(nèi)環(huán)境中，由于障礙物的影響，RSSI會(huì)產(chǎn)生一定的偏差且極易受到其他信號(hào)的干擾以及室內(nèi)多徑效應(yīng)的影響，所以無(wú)法提供足夠的精確度和可靠性，與RSSI相比，CSI具有一定的多徑分辨能力，能夠感知到傳播路徑上信號(hào)的微弱波動(dòng)，因而CSI有著較高的靈敏度，較大的感知范圍以及較強(qiáng)的感知可靠性。

現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)接收天線陣列獲取CSI矩陣的原始數(shù)據(jù)，以CSI矩陣描述發(fā)射天線到接受天線的傳輸過(guò)程，但受限于矩陣算法，現(xiàn)有技術(shù)要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要配置至少2根天線，對(duì)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線設(shè)備要求高，提高了定位系統(tǒng)的操作難度和成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于CSI的單天線定位方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決現(xiàn)有技術(shù)需要配置至少2根天線才能完成定位，導(dǎo)致操作難度和成本高的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的單天線室內(nèi)定位，擴(kuò)寬應(yīng)用范圍，降低操作難度和成本。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于CSI的單天線定位方法，包括：

通過(guò)接收天線獲取待定位點(diǎn)的CSI原始數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述CSI原始數(shù)據(jù)獲取相應(yīng)的原始CSI相位矩陣；

去除所述原始CSI相位矩陣中的線性誤差，得到校正后的CSI相位矩陣；

根據(jù)所述接收天線的子載波對(duì)所述校正后的CSI相位矩陣中的CSI相位作差，獲得CSI相位差矩陣；

將所述CSI相位差矩陣代入預(yù)設(shè)的CSI相位差矩陣與電波飛行時(shí)間矩陣的關(guān)系式中，獲得相應(yīng)的ToF矩陣；

對(duì)所述電波飛行時(shí)間矩陣進(jìn)行平均處理，得到ToF矩陣校正結(jié)果；

根據(jù)三個(gè)所述接收天線的ToF矩陣校正結(jié)果，計(jì)算得到所述待定位點(diǎn)的位置信息。

作為其中一種優(yōu)選方案，所述根據(jù)所述接收天線的子載波對(duì)所述校正后的CSI相位矩陣中的CSI相位作差，獲得CSI相位差矩陣，具體包括：

基于公式根據(jù)所述接收天線的相鄰子載波序號(hào)的子載波對(duì)所述校正后的CSI相位矩陣中的CSI相位作差，獲得CSI相位差矩陣Γ(t)為：