[发明专利]定位解奇异或近似奇异问题的参数微调处理方法

说明书

本发明公开了一种定位解奇异或近似奇异问题的参数微调处理方法，包括：在直接使用最小二乘法出现定位解奇异或近似奇异问题后，统计当前可通信基站的总数n；若n小于等于经验基站数，则进行拓扑约束关系判断，找到不满足拓扑约束关系的m个基站；若n‑m大于等于最少基站数，则基于最小二乘法进行位置估计；若n‑m和n均小于最少基站数，则进行降维估计，否则在m个基站中选择q个基站，q≤m且n‑m+q≥最少基站数，对q个基站的局部坐标进行微调，然后基于最小二乘法进行位置估计；若n大于经验基站数，对所有当前可通信基站的所有坐标进行微调，然后基于最小二乘法进行位置估计。本发明能够获得可信的和比较准确的定位解。

技术领域

本发明属于微波、毫米波多基站通信与定位技术领域，具体涉及一种定位解奇异或近似奇异问题的参数微调处理方法。

背景技术

终端用户(User Equipment，UE)可与多个基站(Base Station，BS)进行通信，获得时间、距离或角度相关信息，进而可通过几何定位方法，常见的有到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)、到达角(AOA)等进行定位。最小二乘法(Least Square Method，LSM)是求解一组超定方程最常见的工具，然而LSM在进行位置估计时涉及到矩阵求逆运算，会出现定位解奇异或近似奇异的情况。针对LSM定位解奇异或近似奇异问题，目前缺少有效的处理手段，使得在LSM奇异或近似奇异时定位结果不可靠。

为了解决上述问题，有必要提出一种解决定位解奇异或近似奇异问题的方法。

发明内容

为了解决上述背景技术中所提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种定位解奇异或近似奇异问题的参数微调处理方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种定位解奇异或近似奇异问题的参数微调处理方法，包括以下步骤：

1)在直接使用最小二乘法(LSM)出现定位解奇异或近似奇异问题后，统计当前可通信基站的总数n；

2)将当前可通信基站的总数n与经验基站数进行比较，若n小于等于经验基站数，则对所有当前可通信基站进行拓扑约束关系判断，找到不满足拓扑约束关系的m个基站，即可确定有n-m个基站参与用户的位置估计；若n-m大于等于当前维度位置估计最少基站数，即n-m 个基站所形成的系数矩阵tr(A^TA)满秩，则进行最小二乘法(LSM)位置估计进而得到非奇异的、可信的定位解；若n-m小于当前维度位置估计最少基站数且n小于当前维度位置估计最少基站数，即n-m个基站所形成的系数矩阵tr(A^TA)不满秩且n小于当前维度位置估计的最少基站数，则进行降维估计重新进入拓扑约束关系判断及其之后的步骤；若n-m小于当前维度位置估计最少基站数且n大于等于当前维度位置估计最少基站数，即n-m个基站所形成的系数矩阵tr(A^TA)不满秩且n大于等于当前维度位置估计最少基站数，则在m个基站中选择q 个基站，q≤m且n-m+q≥当前维度位置估计最少基站数，对q个基站的一个或多个坐标进行微调，然后进行最小二乘法(LSM)位置估计进而得到非奇异的、可信的定位解；

若n大于经验基站数，则对所有当前可通信基站的所有坐标进行微调，然后进行最小二乘法(LSM)位置估计，进而得到非奇异的、可信的定位解。

进一步地，所述经验基站数为当前维度位置估计最少基站数的3倍。

进一步地，所述当前维度位置估计最少基站数具体为：

基于到达时间(TOA)的最小二乘法(LSM)多基站三维位置估计最少基站数为4，二维位置估计最少基站数为3，一维位置估计最少基站数为2；

基于到达时间差(TDOA)的最小二乘法(LSM)多基站三维位置估计最少基站数为5，二维位置估计最少基站数为4，一维位置估计最少基站数为3；