[发明专利]一种基于三维波束的室内多用户定位方法

权利要求书

1.一种基于三维波束的室内多用户定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：节点端分别进行基于3D预编码的多波束轮询扫描，并发送扫描信息，该扫描信息包括节点的id和位置信息；

步骤二：移动终端对接收到的节点信号进行检测；

步骤三：移动终端进行三维空间位置估计；

其中，步骤一包括：

步骤a:构造3D预编码,3D预编码码本W_3D通过垂直维度码本与水平维度码本的Khatri-Rao积得到：

W_3D＝W_vΘW_h＝{c₀,c₁,…,c_i1,…,c_i2,…}

其中Θ表示Khatri-Rao积，W_h为水平维度码本，W_v为垂直维度码本；c₀,c₁,…,c_i1,…,c_i2为组成码本W_3D的码字；

步骤b:按照组间波束尽可能垂直，组内波束尽可能平行的原则对W_3D中的码字进行分组；

两波束之间的夹角等同为对应码字之间的夹角，即为：

c_i1∈W_3D，c_i2∈W_3D，且i1≠i2

步骤c:根据波束子组数，将波束覆盖球面平均分区

步骤d:针对两个用户，选择波束子组对，两个波束子组内的子波束分别垂直或具有一定的夹角；

步骤e:对于波束子组对，子波束依次轮询扫描，即节点的原始信号S通过3D预编码码字进行加权，将选择出的两个子波束通过叠加的方式共用同一时频资源，并映射到相应的天线端口；

步骤f:变换其他波束子组对，子波束依次轮询扫描，直到所有波束子组扫描完毕，并分别将扫描信息映射到相应的天线端口。

2.根据权利要求1所述的基于三维波束的室内多用户定位方法，其特征在于，

所述步骤二包括：对移动终端接收到的信号的所有节点进行组合，每四个节点作为一个组合。

3.根据权利要求2所述的基于三维波束的室内多用户定位方法，其特征在于，所述步骤三包括：

对于移动终端Q₁相关的每个组合采用四个节点定位算法求出终端坐标的初估计坐标值；

对初估计坐标值用基于距离倒数加权求均值的方法进行优化，最终得到移动终端Q₁的位置坐标。

4.根据权利要求3所述的基于三维波束的室内多用户定位方法，其特征在于，对所述移动终端Q₁的初估计坐标值采用最小二乘法对数据进行修正处理。