[发明专利]一种基于信道状态信息的精确目标定位方法

权利要求书

1.一种基于信道状态信息的精确目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)待定位节点向接收节点发送数据包，无线网卡对无线信道做信道估计得到信道增益矩阵；

(2)过滤幅度低于阈值的信道增益信息，并对不连续的子载波进行重构，将子载波相位调整为连续；

(3)对空间阵列信号进行空间谱分析，绘制峰谱图，峰值为估计的入射方向和到达时间；

(4)重复步骤(1)-(3)得到多个峰谱图，对峰值进行分类并从多个分类中判决出直达角度；本步骤中利用支持向量机对谱峰对应的入射方向和到达时间进行分类，将得到的多个聚簇的方差，点数和期望值进行归一化，并设置权重，最终计算结果中值最大的视为直达主径，判决准则如下：

W＝w_NN-w_σσ_TOF-w_EE_TOF

其中，N为一个聚簇的点数，σ_TOF、E_TOF分别为到达时间TOF的方差和期望，w_N,w_σ,w_E分别为权重；

(5)根据直达角度和接收节点坐标计算目标点坐标。

2.根据权利要求1所述的一种基于信道状态信息的精确目标定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，按照如下公式过滤幅度低于阈值的子载波信号信道增益信息：

其中，i为接收节点天线位置编号，j为待定位点子载波编号，a_i,j表示编号为i的天线接收的编号为j的子载波的信道增益幅值，a_i,min表示为编号为i的天线接收到所有子载波的幅度最小值，a_i,max为最大值，a_threshold为经验阈值。

3.根据权利要求1所述的一种基于信道状态信息的精确目标定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对不连续的子载波重构的步骤包括：

设接收到的信道增益信息一共P*N个，其中，P为天线数量，N为子载波数量，假设各个天线接收到低于设定阈值的数量分别为M₁,…,M_P，构造矩阵C：

其中S＝N-max(M₁,…,M_P)，对于天线接收到低于阈值的数量不足最大值的情况，去掉相对较小的幅度值，保证各个天线剩余子载波数量相同，c表示信道增益信息；

将信号的幅度和相位信息按照每根天线上的子载波编号从小到大排列，假设由于不连续造成的分段数为k，对各段分别线性拟合，斜率b取k次平均；

利用间隔数量对信号中不连续的子载波进行平滑，在间断位置的相位加上间断子载波数量*斜率b。

4.根据权利要求1所述的一种基于信道状态信息的精确目标定位方法，其特征在于，所述步骤(3)中，采用MUSIC算法对空间阵列信号进行谱分析，估计出入射方向和到达时间。