稀疏直接定位方法技术

本发明专利技术公开了一种稀疏直接定位方法。该方法由移动终端向参考基站发出定位请求，各参考基站分别接收移动终端发出的信号，并将信号汇集到定位中心；定位中心首先对定位区域进行格点划分，并将格点坐标组成集合；然后根据已知的基站和格点坐标预先建立过完备原子库，并建立稀疏定位模型；最后根据压缩感知原理对稀疏信号进行重构，所得稀疏向量中非零块所对应格点位置即为所求移动终端位置。本发明专利技术的方法由于不需要进行信号时延、角度、强度等特征参数估计，可以比两步定位方法获得更高的定位精度；同时该方法利用定位问题的稀疏性特征，依据接收信号判断稀疏向量中非零值所在位置，从而得出移动终端位置，可以大大降低计算复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线定位
，特别涉及一种利用无线通信设施进行无线定位的方法。
技术介绍
无线定位技术在搜索救援、智能交通、物流管理、地质勘探和国土开发、航海/航空导航等诸多领域都有广泛应用。如今在军事行动和日常生活的各个领域，具有空间位置特性的地理信息发挥着越来越重要的作用，高精度的无线定位技术也越来越受到广泛关注。在众多无线定位系统中，最著名的是把无线电发射源设置在各种轨道卫星上的定位系统，例如美国的全球定位系统(GPS)、欧洲的伽利略((ialileo)系统、俄罗斯的GL0NASS 系统以及我国的“北斗”定位系统等，凭借着广域覆盖的巨大优势，将无线电定位技术发展到一个新的高度。尽管卫星定位技术已经在国民经济各个方面得到广泛应用，但是在应用领域由于受到各种接收误差的影响，需要通过其它辅助手段(例如建立差分基准站)才能达到所需的定位精度要求；同时在接收信号受到物理遮挡的情况下常常无法完成导航任务。因此，利用现有和即将建设的庞大的民用无线通信设施进行无线定位，不仅可以弥补卫星定位系统的不足，而且可以作为无线通信高附加值的服务。尤其是在美国联邦通信委员会颁布了 E911 (Emergency call 911)强制性定位要求后，加上巨大市场利润的驱动，国内外出现了研究移动通信系统终端定位技术的热潮。受卫星定位系统的影响，当前利用民用通信设施的定位方法绝大多数采用两步定位模式(如图2所示)，即首先估计接收信号的一个或多个特征参数(如信号强度(RSS)、 信号到达时间(TOA)、信号到达时间差(TDOA)和信号到达角度(AOA)等)，再根据这些参数估计出移动终端的位置。此类定位模式的定位精度取决于第一步参数估计的精度和第二步位置解算算法的性能。在两步定位模式下，众多研究一直试图从提高参数估计精度和增强定位算法性能两个角度提出改进方案，以达到改善最终定位性能的目的。但不同于卫星定位系统，无线通信网络不是专门为定位设计的系统，其特征参数测量和估计是在完成通信功能的同时进行的，而且在信号格式上一般也没有为定位目的专门设计的定位信息域，难以保证特征参数测量精度，其误差不仅影响定位参数的估计精度，而且会传递到第二步位置解算阶段，引起更大误差。尽管已有大量关于参数估计的论文发表，但因为实际环境的复杂性和随机性，目前还没有在所有环境下都能进行高精度参数估计的一般方法。直接定位方法(Direct Position Determination, DPD)是无线定位领域近几年发展起来的一种定位新模式(如图3所示)，该方法突破了传统两步定位方法的局限，将特征参数检测和定位融为一体，直接利用信号波形进行定位，无需专门的参数估计过程。目前主流的直接定位方法是Weiss提出的格点搜索方法(Weiss AJ. Direct position determination of narrowband radio frequency transmitters,IEEE Signal Processing Letters, 2004, Vol. 11，No. 5，pp. 513-516.)。假设有 L 个已知自身坐标的参考基站参与定位，该方法将第η个基站接收到待定位移动终端发出的信号表示为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.稀疏直接定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤1)移动终端向参考基站发出定位请求，各参考基站分别接收移动终端发出的信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯炜，王婷婷，王智，张倩茹，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：