[发明专利]一种基于脉冲幅度比值指纹的天线阵列单基站定位方法

权利要求书

1.一种基于脉冲幅度比值指纹的天线阵列单基站定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立指纹数据库：

(1)从已知入射角θ发射UWB信号，测得每个天线接收到的信号强度，找到信号强度最大的两个天线，并确定所属的角度区间；

(2)根据公式(7)得到一个归一化的比值R，即R＝(最大幅度-次大幅度)/次大幅度，在每个角度区间内，R为一单调函数，均匀分布在0～1之间；

R=Fn(θ)-Fn-1(θ)Fn-1(θ)---(7)]]>

其中：Fn(θ)=Ae-k(θ-nθ0)2]]>

Fn-1(θ)=Ae-k(θ-(n-1)θ0)2]]>

其中θ₀为天线波束的轴线间距，k是与半功率波束宽度有关的一个常量，接收信号幅度最大的天线序号为n号，次强的天线序号为(n-1)号；A为UWB信号到达天线序号为n号和天线序号为(n-1)号天线处的幅度；

(3)在每个角度区间内，用曲线拟合或者神经网络的方式建立入射角θ与R的指纹对照关系；

2)利用指纹数据库进行AOA估计：

(1)在估计AOA时，首先测量所有天线接收到的信号强度，找到信号强度最大的两个天线，根据这两个天线的序号，确定在哪个角度区间；

(2)根据所述公式(7)得到一个归一化的比值R；

(3)在所述角度区间通过一定的指纹比对方法查询与比值对应的角度，即为估计的AOA；

3)进行TOA估计：使用传统的方法测得TOA，进而计算出距离；

4)进行UWB无线定位：根据AOA和TOA估计值，再利用传统的UWB定位算法，进行基于UWB的无线定位。