[发明专利]室内定位方法、第一定位服务器及室内定位系统

说明书

本发明提供了一种室内定位方法、第一定位服务器及室内定位系统，该方法包括：获取室内的皮基站上传的导频信号和楼层数；基于压缩感知的改进StOMP算法对导频信号进行重构，并基于改进的波束赋形的MUSIC算法对导频信号进行角度估计，以确定导频信号的到达时间差和到达角；将楼层数、到达时间差和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，改进StOMP算法在迭代时根据门限值筛选信道矩阵中的奇异值；改进的波束赋形算法中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。通过改进分段正交匹配追踪算法和波束赋形算法，能够使计算得到的到达时间差和到达角更为精准，从而提高对目标终端定位的定位精度。

技术领域

本申请属于通信技术领域，尤其涉及一种室内定位方法、第一定位服务器及室内定位系统。

背景技术

在智慧楼宇以及电力系统检修运维过程中，经常需要及时将设备或者人员位置准确地反馈到后台的控制中心，供管理人员进行人员调度、检修指挥，从而有效提高调度指挥的效率。目前，室外已广泛利用北斗等卫星定位系统实现高精度定位，而在室内卫星信号会受到严重遮挡，从而引起非视距(Non Line of Sight,NLOS)传输和多径效应现象，定位精度急剧降低。

在室内定位中，到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)和到达角度(Angle of Arrival,AOA)是两种基础的定位技术，这两种方法虽然一定程度提高了定位精度，仍存在难以区分直射径以及低分辨率问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种室内定位方法、第一定位服务器及室内定位系统，旨在现有技术的室内定位精度低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种室内定位方法，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。

本发明实施例的第二方面提供了一种室内定位装置，包括：

获取模块，用于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；

计算模块，用于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；

定位模块，用于将所述楼层数、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。

本发明实施例的第三方面提供了一种第一定位服务器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面所述室内定位方法的步骤。