【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信和定位，涉及但不限定于一种适用于室内5g频段的多信息融合测向定位系统。
技术介绍
1、随着5g技术的迅猛发展，室内定位系统在智能家居、工业自动化、仓储管理等领域的需求日益增长。然而，传统的室内定位方法通常依赖于单一的信号信息来源，如接收信号强度(received signal strength，rss)或到达时间差(time difference ofarrival，tdoa)，这些方法在精度和范围上存在一定的局限性。特别是在复杂的室内环境中，信号的多径效应和干扰使得单一信号源的定位方法面临挑战。此外，传统的比幅测向方法在距离计算方面也存在不足，难以提供精确的位置信息。为了解决这些问题，需要一种更高效、灵活的定位技术。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供一种适用于室内5g频段的多信息融合测向定位系统，至少解决现有室内单一信号源的定位方法精度不高的问题。
2、本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术实施例提供一种适用于室内5g频段的多信息融合测向定位系统，包括：
4、实际测量模块，负责搭建测试系统，采集5g-rss数据；
5、测距模块，用于对所述5g-rss数据进行预处理后，基于基本路径损耗模型建立5g-rss数据与距离间的关系模型，以计算待测目标的距离信息；所述基本路径损耗模型表征rss功率衰减与距离的关系；
6、测向模块，用于对所述5g-rss数据进行和差波束处理，分类
7、信息融合模块，用于结合所述角度信息和所述距离信息，运用三角定位原理或几何关系，确定所述待测目标的定位结果。
8、进一步地，所述实际测量模块中以5g基站作为信号源，安装路测软件的接收终端作为所述待测目标，搭建所述测试系统，并完成参数配置和设备校准；在目标区域通过缓慢移动所述待测目标进行多点数据的采集；在预设待测位置进行测量，并记录每个位置坐标下的rss值。
9、进一步地，所述基本路径损耗模型通过下式表示：
10、rss(d)＝a-10×n×log(d)；
11、式中，rss(d)表示所述待测目标所在测量点的rss值与距离d之间的关系；a表示测量点和信号源相隔1米时的信号强度；n为环境衰减因子；
12、在所述基本路径损耗模型的基础上，引入环境因素，通过拟合仿真优化模型，得到a为-60.24，n为0.69，建立5g-rss数据与距离之间的关系模型如下：
13、rss(d)＝-60.24-10×0.69×log(d)；
14、进而通过下式计算所述待测目标的距离信息：
15、
16、进一步地，所述鉴角曲线通过下式表示：
17、
18、式中，∑sum表示和通道波束，分别表示方位维和俯仰维的差通道波束，分别表示方位维和俯仰维的输出信号强度之差，kx、kz分别是方位维和俯仰维的归一化曲线斜率，δθ分别是相对于目标方位θ0、的偏差。
19、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
20、1.信息融合：本专利技术结合了5g接收信号强度(5g-rss)和差波束定位技术，通过多种信息源的融合，提高了定位的准确性和可靠性，克服了单一信息源可能带来的局限性。
21、2.高精度测距：测距模块基于实际环境因素进行优化，考虑墙体材料和遮挡分布，建立了更为精准的rss与距离关系模型，从而显著提升了测距的精确度，适应复杂室内环境。
22、3.快速测向能力：测向模块通过对和差波束信号的处理，实现了快速、准确的目标方位识别。归一化处理和角度鉴别曲线的构建，使得系统在动态环境下也能实现定位。
23、4.优良的环境适应性：本专利技术充分考虑了室内环境的复杂性，能够在各种干扰条件下稳定运行，适应不同材料和布局对信号传播的影响，提高了定位的稳定性。
24、5.实时性能强：本专利技术能够迅速响应环境变化，适合用于需要即时反馈的应用场景。
25、6.扩展性与兼容性：本系统具有良好的扩展性，能够与其他定位技术结合使用，如视觉定位或惯性导航，进一步提升系统的综合性能。同时，与现有5g基础设施兼容，易于部署和集成。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于室内5G频段的多信息融合测向定位系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多信息融合测向定位系统，其特征在于，所述实际测量模块中以5G基站作为信号源，安装路测软件的接收终端作为所述待测目标，搭建所述测试系统，并完成参数配置和设备校准；在目标区域通过缓慢移动所述待测目标进行多点数据的采集；在预设待测位置进行测量，并记录每个位置坐标下的RSS值。
3.根据权利要求1所述的多信息融合测向定位系统，其特征在于，所述基本路径损耗模型通过下式表示：
4.根据权利要求1至3任一项所述的多信息融合测向定位系统，其特征在于，所述鉴角曲线通过下式表示：
【技术特征摘要】
1.一种适用于室内5g频段的多信息融合测向定位系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多信息融合测向定位系统，其特征在于，所述实际测量模块中以5g基站作为信号源，安装路测软件的接收终端作为所述待测目标，搭建所述测试系统，并完成参数配置和设备校准；在目标区域通过缓慢移动所述待测...
【专利技术属性】
技术研发人员：武建锋，卢鋆，李雨霁，关小龙，周志博，吴华兵，赵当丽，王康，姜坤，董明，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。