[发明专利]一种基于软信息融合的通信定位感知一体化方法

说明书

本发明公开了一种基于软信息融合的通信定位感知一体化方法，包括以下步骤：用户从收到的射频信号、传感信号和图像信号中提取相应的软信息，进行融合处理，得到对自身位置和状态的估计，以及对周围环境特征的估计；多个用户通过众包的方式将各自估计的环境特征软信息反馈至基站端或云端，基站端或云端对其进行融合，构建电磁环境地图；各用户从基站端或云端下载电磁环境地图，基站和用户利用电磁环境地图作为先验信息，制定通信策略，提升软信息获取的精度和效率，从而提升通信、定位和感知的性能；基站端或云端不断接收用户反馈的环境感知信息，更新电磁环境地图。本发明以低开销和算法复杂度实现高精度定位和环境感知。

技术领域

本发明涉及一种基于软信息融合的通信定位感知一体化方法，属于无线通信和定位、感知技术的交叉领域。

背景技术

无线通信系统从1G到5G不断演进，不仅带来了通信能力质的飞跃，其感知精度也逐步增强，无线通信与感知正在不断交叉、相互促进。随着大规模天线阵列、超密集组网、新型多址接入、全频谱等技术进一步发展，以及可重构智能超表面和人工智能等技术的使能，无线通信与感知一体化已成为无线通信和感知领域发展的引领方向。

无线通信与感知一体化技术是通过共用无线通信系统基础设施和时-频-空资源，以降低硬件成本，对通信和感知领域先进技术在硬件架构和算法层面上高度融合，利用高速率、低时延无线通信系统的信息交互能力，实现通信与感知的协同，打破传统各自为营格局，实现通信和感知的联合设计，达成无线通信与感知一体化系统超高速率、超低时延、超强可靠性等通信需求，延伸其厘米级精度定位和超高细粒度感知的能力。

目前，无线通信与感知一体化技术的应用在车联网、智能交通和工业网络系统等领域不断涌现，未来无线通信与感知一体化技术将进一步成为通信系统演进、产业技术变革、智慧社会升级的新动能。然而，该技术尚处于起步阶段，围绕构建多层次、多功能、智能化的通信定位感知一体化网络，还有很多关键技术问题亟待解决，包括如何设计适用于高维度、大规模、超异构的信息融合和资源协同的新技术，如何同步提升系统在通信和感知方面的整体性能，如何建立高动态移动性场景下通信与感知的交互耦合、协作互助机制等。

综上所述，如何将定位、感知与通信系统相融合，成为移动通信系统亟待突破的难题之一。

发明内容

发明目的：为解决上述问题，本发明提供一种基于软信息融合的通信定位感知一体化方法,旨在以低开销和算法复杂度实现高精度定位和环境感知。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于软信息融合的通信定位感知一体化方法，包括以下步骤：

步骤1.用户从收到的射频信号、传感信号和图像信号中提取相应的软信息，进行融合处理，得到对自身位置和状态的估计，以及对周围环境特征的估计；

步骤2.多个用户通过众包的方式将各自估计的环境特征软信息反馈至基站端或云端，基站端或云端对其进行融合，构建电磁环境地图；

步骤3.各用户从基站端或云端下载电磁环境地图，基站和用户利用电磁环境地图作为先验信息，制定通信策略，提升软信息获取的精度和效率，从而提升通信、定位和感知的性能；

步骤4.基站端或云端不断接收用户反馈的环境感知信息，更新电磁环境地图。

作为本发明的进一步技术方案，步骤1所述用户包括但不限于：蜂窝移动用户、智能汽车、机器人、物联网设备。

作为本发明的进一步技术方案，步骤1所述射频信号包括：蜂窝信号、Wi-Fi信号、雷达信号通过射频传输的信号；

所述传感信号包括但不限于：从加速计、陀螺仪、光学传感器、声学传感器中提取的信号；

所述图像信号包括但不限于：从摄像头中提取的信号，包括深度信息。