[发明专利]一种基于背向散射的无线定位方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种基于背向散射的无线定位方法、装置及系统，包括为无线设备1附加背向散射电路标签；无线设备1接收无线设备2发射的信号和背向散射电路标签反弹的信号，并返回信道状态信息；分离信道状态信息得到背向散射电路标签反弹路径对应的信道状态信息和未经背向散射电路标签反弹的信道状态信息；计算无线设备1与无线设备2间的距离、无线设备2相对与无线设备1运动方向的夹角，定位无线设备2的位置。本发明在不需要接入点配备多天线的情况下，控制背向散射信号发射电路在反弹信号与吸收信号之间切换，实现无线设备之间的准确定位。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更具体地，涉及一种基于背向散射的无线定位方法、装置及系统。

背景技术

众所周知，随着智能设备的兴起，根据位置信息提供的服务日益普及。在室内环境中，准确的位置信息有许多应用场景，例如，在商场中寻找丢失的孩子，在杂乱的仓库中跟踪货物，以及在紧急医院中重新安置设备等。据统计，全世界每年有近100万失踪儿童，为了帮助父母寻找他们的孩子，例如，在无线接入点的位置未知的购物中心、博物馆等，迫切需要高效准确的点对点定位技术。

可靠的位置信息是提供服务的基础。全球导航卫星系统(GNSS)在室外环境下为定位提供了一个直接的解决方案，使智能设备的大量户外应用成功商业化。然而，全球导航卫星系统信号在室内的环境下无法工作。最新研究进展表明，Wi-Fi室内定位技术已经在室内环境中实现分米级定位，Wi-Fi系统可以提供关于环境的可靠信息，例如收发器之间的信号到达角度(AoA，Angle of Arrival)和信号传播时间(ToF，Time of Flight)。并且，绝大多数智能设备都内嵌了Wi-Fi芯片，因此，可以通过获取Wi-Fi信号在室内环境下提供准确的位置信息。

传统的基于Wi-Fi的室内定位系统主要依赖天线阵列计算信号到达角，或利用大带宽信号计算信号传播时间来实现分米级定位。然而，由于可穿戴设备或手持设备，如智能手表、手机等，仅配备单天线，现有的Wi-Fi定位技术无法实现两个单天线设备之间的定位。

由此可见，现有的定位技术存在需要多个接入点、需要接入点配备多天线、需要实现知道接入点准确的位置信息的技术问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于背向散射的无线定位方法、装置及系统，旨在解决现有的技术存在需要多个接入点、需要接入点配备多天线、需要实现知道接入点准确的位置信息的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一方面，提供了一种基于背向散射的无线定位方法，包括以下步骤：

(1)为无线设备1附加背向散射电路标签；

(2)无线设备1接收无线设备2发射的信号和背向散射电路标签反弹的信号，并返回信道状态信息；

(3)无线设备1分离所述信道状态信息得到背向散射电路标签反弹路径对应的信道状态信息和未经背向散射电路标签反弹的信道状态信息；

(4)根据背向散射电路标签反弹路径对应的信道状态信息和未经背向散射电路标签反弹的信道状态信息计算无线设备1与无线设备2间的距离、无线设备2相对与无线设备1运动方向的夹角，定位无线设备2的位置。

优选地，背向散射电路标签用于反弹无线信号，以改变无线信号的多径传播。

优选地，背向散射电路标签具有反弹信号和吸收信号的功能，两种功能之间可切换。

优选地，无线设备1和无线设备2包括任意可以进行Wi-Fi通信的设备。

优选地，当背向散射电路标签反弹信号时，无线设备1接收到的信号为无线设备2的信号和背向散射电路标签反弹的信号的总和；当背向散射电路标签不反弹信号时，无线设备1接收到的信号为无线设备2的信号。