[发明专利]室内定位方法、第一定位服务器及室内定位系统

权利要求书

1.一种室内定位方法，其特征在于，应用于第一定位服务器，包括：

获取基站上传的目标信息，其中，所述目标信息为同一层多个PRRU接收到的目标终端的导频信号和目标终端所在的楼层数；所述基站为部署在楼房室内的皮基站；

根据压缩感知算法和改进的分段正交匹配追踪算法对所述导频信号进行重构，以确定所述导频信号的到达时间差，并根据改进的波束赋形算法和多信号分类算法对所述导频信号进行角度估计，得到所述导频信号的到达角；

将所述楼层数、所述到达时间差和所述到达角发送到第二定位服务器，以对目标终端进行融合定位；其中，所述改进的分段正交匹配追踪算法在迭代过程中根据预设门限值对信道矩阵中的奇异值进行筛选；所述改进的波束赋形算法中的费雪信息损失表达式的块对角转向矩阵由入射角和非直射径引起的附加角度误差确定。

2.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据压缩感知算法和改进的分段正交匹配追踪算法对所述导频信号进行重构，以确定所述导频信号的到达时间差，包括：

根据压缩感知算法，将所述导频信号变为稀疏信号，并采用观测矩阵进行降维处理；

根据分段正交匹配追踪算法对降维处理后的导频信号进行迭代重构，以确定重构信号，其中在每次一迭代过程中选取大于预设门限值的奇异值；

根据所述重构信号的信噪比，确定信号的直达径；

根据所述直达径确定所述导频信号的到达时间差。

3.根据权利要求2所述的室内定位方法，其特征在于，根据分段正交匹配追踪算法对降维处理后的导频信号进行迭代重构，以确定重构信号，包括：

初始化导频信号的残差；

从导频信号的传感矩阵中选择满足ut_s的传感矩阵组成集合N₀；

根据观测矩阵和所述集合N₀确定索引值所需满足的条件，以确定所述输入信号组成的索引值，并对输入信号组成的索引值求伪逆，得到伪逆信号；

根据所述输入信号的观测向量和所述伪逆信号重构信道信号；

根据主奇异值构成对角矩阵并对对角矩阵中除主对角线元素以外的其余元素补零；

筛选所述对角矩阵中大于等于门限值t_s的奇异值；

根据筛选的奇异值更新所述集合N₀，以更新重构的信道信号、索引值、残差；

判断更新后的残差是否满足预设条件；

若更新后的残差满足预设条件，则停止迭代并将更新重构的信道信号作为重构后的导频信号；

若更新后的残差不满足预设条件，则跳转至从导频信号的传感矩阵中选择满足ut_s的传感矩阵组成集合N₀的步骤；

其中，u＝abs[A^Tr_t-1]，A为所述导频信号的观测矩阵。y为所述导频信号的观测向量，r_i为所述导频信号的残差。

4.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据改进的波束赋形算法和多信号分类算法对所述导频信号进行角度估计，得到所述导频信号的到达角，包括：

根据波束赋形算法，构造波束空间矩阵，将所述导频信号映射到波束空间以实现降维，并以费雪信息损失量化降维过程中的信息损失；

根据多信号分类算法对降维后的导频信号进行角度估计，得到所述导频信号的到达角。

5.根据权利要求4所述的室内定位方法，其特征在于，所述费雪信息损失的表达式为：

L(p；B)＝J_e(p；I)-J_e[p；B(B^HB)^-1B^H]

其中，L(p；B)为费雪信息损失，J_e(；)表示费雪信息矩阵，p为待求位置，I为单位矩阵，B为构造的波束空间矩阵；其中B满足A为所述块对角转向矩阵。

6.根据权利要求1-5任一项所述的室内定位方法，其特征在于，所述第一定位服务器为MEC定位服务器；所述第二定位服务器为5GC定位服务器。