定位方法及移動設(shè)備、基站的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種定位方法及移動設(shè)備、基站。一種定位方法包括：移動設(shè)備獲得自身與基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征；根據(jù)所述鏈路的信道特征，得到對應(yīng)的信道特征指紋；根據(jù)所述信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。本發(fā)明實施例提供了一種定位方案，且由于采用信道特征指紋作為定位指紋，提高了抗噪聲干擾能力和定位精度的穩(wěn)定性。
【專利說明】定位方法及移動設(shè)備、基站
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明實施例涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種定位方法及移動設(shè)備、基站。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)快速增加，人們對于定位的需求日益增加。城市生活中，實現(xiàn)低成本、高精度的定位，尤其是室內(nèi)定位，具有重要的現(xiàn)實意義:在超級商場，通過獲得消費者個人位置信息和目標商品位置信息，可以進行路線指弓丨，實現(xiàn)智能導購；在突發(fā)災(zāi)難現(xiàn)場，通過定位，可以引導救援人員快速解救被困人員；在醫(yī)院，對于病人、醫(yī)生及醫(yī)療設(shè)備的定位監(jiān)管，有利于實現(xiàn)效率提升。
[0003]目前應(yīng)用較多的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,簡稱GPS)衛(wèi)星定位，僅在相對地域較空曠、高層建筑不多、云層阻擋不大的地方才能實現(xiàn)精準定位。當GPS的接收機在高樓相當密集的城市或者室內(nèi)運行時，由于信號強度受到建筑物、墻壁、其他物體的影響而大大衰減，導致定位精度受到影響甚至不能夠完成定位過程。
[0004]近年來，無線局域網(wǎng)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，WiFi網(wǎng)絡(luò)的接入點遍布于大型商廈、咖啡館、學校、大型醫(yī)院、公交站、地鐵站等場所。通過WiFi技術(shù)來進行定位，可以彌補GPS在高層建筑較多或者室內(nèi)障礙物較多的限制，提高現(xiàn)有WiFi網(wǎng)絡(luò)的利用率，此外也能降低定位所需的部署成本。
[0005]目前國內(nèi)外的WiFi定位大多采用指紋定位方法，一般的WiFi定位是用在某個位置從多個WiFi無線接入點(Access Point,簡稱AP)接收到的信號強度指示(ReceivedSignal Strength Indication,簡稱RSSI)值作為指紋來實施定位。但是，RSSI值容易受到其他信號，如手機、藍牙等的干擾以及噪聲的影響，使得接收信號變化較大，導致定位精度通常不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明實施例的一個目的在于一種定位精度更穩(wěn)定的定位方案。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供一種定位方法，包括:
[0008]移動設(shè)備獲得自身與基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征；
[0009]根據(jù)所述鏈路的信道特征，得到對應(yīng)的信道特征指紋；
[0010]根據(jù)所述信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的又一個方面，提供一種定位方法，包括:
[0012]基站通過自身天線陣列中的多接收天線接收移動設(shè)備發(fā)送的信號；
[0013]對所述多接收天線接收到的信號進行降噪；
[0014]根據(jù)降噪后的信號，得到對應(yīng)的信號指紋；
[0015]根據(jù)所述信號指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
[0016]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的又一個方面，提供一種移動設(shè)備，包括:
[0017]特征獲得模塊，用于獲得所述移動設(shè)備與基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征；[0018]指紋獲得模塊，用于根據(jù)所述鏈路的信道特征，得到對應(yīng)的信道特征指紋；
[0019]定位模塊，用于根據(jù)所述信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
[0020]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的又一個方面，提供一種基站，包括:
[0021]接收模塊，用于通過所述基站的天線陣列中的多接收天線接收移動設(shè)備發(fā)送的信號;
[0022]降噪模塊，用于對所述多接收天線接收到的信號進行降噪；
[0023]指紋獲得模塊，用于根據(jù)降噪后的信號，得到對應(yīng)的信號指紋；
[0024]定位模塊，用于根據(jù)所述信號指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
[0025]以上多個技術(shù)方案中的至少一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:
[0026]本發(fā)明實施例通過移動設(shè)備獲得自身與基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征，根據(jù)所述鏈路的信道特征得到對應(yīng)的信道特征指紋，根據(jù)所述信道特征指紋確定所述移動設(shè)備的位置，提供了一種定位方案，且由于采用信道特征指紋作為定位指紋，提高了抗噪聲干擾能力和定位精度的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明提供的一種定位方法實施例一的流程圖；
[0028]圖2為本發(fā)明提供的一種定位方法實施例二的流程圖；
[0029]圖3a為本發(fā)明提供的一種移動設(shè)備實施例一的結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖3b為圖3a所示實施例的一種可選的實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖3c為圖3a所示實施例的又一種可選的實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖4a為本發(fā)明提供的一種基站實施例一的結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖4b為圖4a所示實施例的一種可選的實施方式的結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖5為本發(fā)明提供的一種移動設(shè)備實施例二的結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖6為本發(fā)明提供的一種基站實施例二的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細說明。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0037]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明中的“移動設(shè)備”廣義理解為任何可以移動的設(shè)備，包括但不限于:手機、個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant,簡稱為PDA)、掌上電腦、筆記本電腦、可穿戴設(shè)備等。
[0038]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明中的“基站”廣義理解為任何具有接入功能的無線通信網(wǎng)元，包括但不限于:移動基站(如BS)、Wifi接入點(如AP)等。
[0039]圖1為本發(fā)明提供的一種定位方法實施例一的流程圖。如圖1所示，本實施例包括:
[0040]101、移動設(shè)備獲得自身與基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征。
[0041]優(yōu)選地，所述基站的多發(fā)射天線工作在空分復用模式。
[0042]可選地，所述基站的多發(fā)射天線為所述基站的天線陣列中的多發(fā)射天線。基站的天線陣列通常包括按一定方式排列的多根天線，對于每個通信對象，如移動設(shè)備，基站可以選擇天線陣列中的一根或多根天線作為向該通信對象發(fā)送信號的發(fā)射天線。
[0043]通常，移動設(shè)備根據(jù)通過自身與基站的多發(fā)射天線間鏈路接收到的信號來得到所述鏈路的信道特征。
[0044]102、根據(jù)所述鏈路的信道特征，得到對應(yīng)的信道特征指紋。
[0045]通常，所述鏈路包括至少一子載波。
[0046]可選地，所述鏈路的信道特征包括所述至少一子載波的信道估計矩陣。通常，移動設(shè)備可以掃描自身與基站的鏈路，移動設(shè)備物理層基于通過所述鏈路接收到的數(shù)據(jù)分組計算、提取各子載波的信道估計矩陣。
[0047]相應(yīng)地，在一種可選的實施方式中，所述根據(jù)所述鏈路的信道特征，得到對應(yīng)的信道特征指紋，包括:
[0048]根據(jù)所述至少一子載波的信道估計矩陣，得到分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率；
[0049]根據(jù)分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率，得到對應(yīng)的信道特征指紋。
[0050]其中，對應(yīng)子載波的信道是指信道中被分配給所述子載波的資源。
[0051]在一種可選的實施方式中，所述根據(jù)所述至少一子載波的信道估計矩陣，得到分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率，包括:
[0052]對所述至少一子載波的信道估計矩陣分別進行處理，得到所述至少一子載波中各子信號的信道功率；
[0053]針對每個子載波，將所述子載波中各子信號的信道功率的平均值作為對應(yīng)所述子載波的信道的平均功率。
[0054]由于基站通過多發(fā)射天線向所述移動設(shè)備發(fā)送信號，所述鏈路中每個子載波通常包括多個子信號，每個子信號均有其自身的信道功率。通常，每個子載波中子信號的個數(shù)與所述多發(fā)射天線的天線數(shù)相同。
[0055]在一種可選的實施方式中，所述對所述至少一子載波的信道估計矩陣分別進行處理，得到所述至少一子載波中各子信號的信道功率，包括:
[0056]針對每個子載波，對所述子載波的信道估計矩陣進行奇異值分解(Sigular ValueDecomposition,簡稱SVD),得到特征值對角陣；
[0057]將所述特征值對角陣中對角線的各元素的模值的平方分別作為所述子載波中各子信號的信道功率。
[0058]在一種可選的實施方式中，所述根據(jù)分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率，得到對應(yīng)的信道特征指紋，包括:
[0059]將分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率的平均值作為對應(yīng)的信道特征指紋。
[0060]較優(yōu)地，為了進一步地提高指紋的穩(wěn)定性，避免突發(fā)干擾對指紋的影響，所述將分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率的平均值作為對應(yīng)的信道特征指紋包括:將分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率的平均值在一定時間內(nèi)的平均值作為對應(yīng)的信道特征指紋。
[0061]其中，一定時間的時間長度可以基于定位速度和定位準確性的要求來設(shè)定，比如設(shè)為2秒。[0062]舉例來說，用氏馮、…、Hk表示各子載波的信道估計矩陣，k為鏈路中子載波的總數(shù)，表不每個正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,簡稱 OFDM)符號中承載數(shù)據(jù)的k個子載波，Hk為NXN矩陣，N為所述多發(fā)射天線的天線數(shù)。對子載波i的信道估計矩陣Hi進行SVD，其中i=l、…、k，得到反映子載波i中各子信號信道增益的
特征值對角陣如下:
[0063]
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[0064]其中，Xm表示子信號η的信道增益，其中η=1、…、N，取其模值的平方| λ m|2為子信號η的信道功率。將Ai中各對角線元素的模值的平方平均后作為對應(yīng)子載波?的信道的平均功率I λ」2，進一步地，計算對應(yīng)各子載波的信道的平均功率的平均值Hav=(| A1I2+! λ2|ν..+ | Ak|2)/k，將Hav作為對應(yīng)的信道特征指紋Hfp。
[0065]103、根據(jù)所述信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
[0066]可選地，103包括:若位置指紋數(shù)據(jù)中存在與所述信道特征指紋匹配的位置，則根據(jù)所述匹配的位置確定所述移動設(shè)備的位置。
[0067]其中，位置指紋數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)地保存了每個采樣點的位置和該采樣點處的信道特征指紋。通常，在實際進行定位之前，對待定位區(qū)域進行信道特征指紋采樣建立位置指紋數(shù)據(jù)庫。實際進行定位時，根據(jù)實測得到的信道特征指紋，即102中得到的信道特征指紋，與位置指紋數(shù)據(jù)庫中的信道特征指紋進行比較，可選地，與實測得到的信道特征指紋最接近的信道特征指紋，或者，與實測得到的信道特征指紋的差值不超過閾值的信道特征指紋對應(yīng)的采樣點的位置可以認為是與實測得到的信道特征指紋匹配的位置。其中，所述閾值可以根據(jù)待定位區(qū)域中采樣點分布的緊密程度、定位精度要求等來設(shè)定，可選地，所述閾值為
O0
[0068]在一種可能的場景中，與所述信道特征指紋匹配的位置只有一個，比如位置指紋數(shù)據(jù)庫中與實測得到的信道特征指紋最接近的信道特征指紋只有一個，或者，與實測得到的信道特征指紋的差值不超過閾值的信道特征指紋只有一個，則將所述匹配的位置確定為所述移動設(shè)備的位置。
[0069]在又一種可能的場景中，與所述信道特征指紋匹配的位置有多個，較優(yōu)地，將多個匹配的位置的平均值確定為所述移動設(shè)備的位置。舉例來說，匹配的位置有三個，分別為(χι, Yi) > (χ2, y2) > (χ3，y3)，確定所述移動設(shè)備的位置為((χΑχ^+χ》/3，(υι+Υ2+υ3)/3) °
[0070]在又一種可能的場景中，沒有與所述信道特征指紋匹配的位置，較優(yōu)地，可以通過其它定位方法，如全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,簡稱GPS)定位,確定所述移動設(shè)備的位置，進一步地，將其它定位方法確定的位置和102中得到的信道特征指紋對應(yīng)地保存到位置指紋數(shù)據(jù)庫中。
[0071]在一種可選的實施方式中，所述移動設(shè)備與多個基站中各基站的多發(fā)射天線間均存在鏈路。相應(yīng)地，所述移動設(shè)備獲得自身與基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征，包括:
[0072]移動設(shè)備獲得自身與多個基站中各基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征；
[0073]所述根據(jù)所述鏈路的信道特征，得到對應(yīng)的信道特征指紋，包括:[0074]根據(jù)與所述各基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征，分別得到各基站對應(yīng)的信道特征指紋；
[0075]所述根據(jù)所述信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置，包括:
[0076]根據(jù)所述各基站對應(yīng)的信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
[0077]通常，在多個基站的情況下，在每個采樣點均分別采樣相對于各個基站的信道特征指紋，并建立各基站分別對應(yīng)的位置指紋數(shù)據(jù)庫。在實際進行定位時，針對每個基站，可以根據(jù)所述基站對應(yīng)的位置指紋數(shù)據(jù)庫，確定與相對于所述基站的信道特征指紋匹配的位置，再根據(jù)針對各基站確定的匹配的位置，確定所述移動設(shè)備的位置。
[0078]具體地，根據(jù)針對各基站確定的匹配的位置確定所述移動設(shè)備的位置有多種方式。舉例來說，移動設(shè)備與6個基站中各基站的多發(fā)射天線間均存在鏈路，針對每個基站，按照101?103確定匹配的位置，一種可選的方式是，將針對各基站確定的匹配的位置的平均值作為移動設(shè)備的位置，又一種可選的方式是，將針對個基站確定的匹配的位置中對應(yīng)的信道特征指紋與實測得到的信道特征指紋的差值最小的一個位置確定為所述移動設(shè)備的位置，又一種可選的方式是，將針對個基站確定的匹配的位置中對應(yīng)的信道特征指紋與實測得到的信道特征指紋的差值最小的幾個位置的平均值確定為所述移動設(shè)備的位置。當然，對于有的基站可能沒有匹配的位置，這種情況下可以僅考慮存在匹配的位置的基站。
[0079]優(yōu)選地，本實施例應(yīng)用于室內(nèi)定位。
[0080]優(yōu)選地,所述基站為AP。
[0081]下面定量地比較一下噪聲對本實施例的定位方法和現(xiàn)有采用RSSI值作為指紋的定位方法的影響。假設(shè)時刻tl，發(fā)送信號x=10，接收信號y=20，信道特征指紋H?y/x=20/10=2 (這里以頻域信道估計為例，故X、y為頻域數(shù)據(jù))，RSSI值=20 ;若在時刻t2，由于噪聲干擾η影響，接收信號y變?yōu)?0+n，則信道特征指紋2+n/10，RSSI值=20+n。對比可發(fā)現(xiàn)，噪聲干擾對信道特征指紋H的影響低于其對RSSI值的影響，也就是說，本實施例的定位方法的抗噪聲干擾能力更強，定位精度更穩(wěn)定。
[0082]本實施例通過移動設(shè)備獲得自身與基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征，根據(jù)所述鏈路的信道特征得到對應(yīng)的信道特征指紋，根據(jù)所述信道特征指紋確定所述移動設(shè)備的位置，提供了一種定位方案，且由于采用信道特征指紋作為定位指紋，提高了抗噪聲干擾能力和定位精度的穩(wěn)定性。
[0083]圖2為本發(fā)明提供的一種定位方法實施例二的流程圖。如圖2所示，本實施例包括:
[0084]201、基站通過自身天線陣列中的多接收天線接收移動設(shè)備發(fā)送的信號。
[0085]基站的天線陣列通常包括按一定方式排列的多根天線，對于每個通信對象，如移動設(shè)備，基站可以選擇天線陣列中的一根或多根天線作為接收天線接收該通信對象發(fā)送的信號。
[0086]202、對所述多接收天線接收到的信號進行降噪。
[0087]具體地，對信號進行降噪的方式有多種，本實施例對此不做限定。
[0088]在一種可選的實施方式中，所述對所述多接收天線接收到的信號進行降噪，包括:
[0089]確定信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號；[0090]基于所述第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號，對所述多接收天線的各接收天線接收到的信號進行降噪。
[0091]由于所述多根接收天線均處于同一無線環(huán)境，可以認為各接收天線受到的噪聲干擾是相當?shù)模虼耍盘柲芰孔罡叩男盘栔杏杏眯盘柕哪芰孔畲螅盘柵c干擾加噪聲比(Signal to Interference plus Noise Ratio,簡稱 SINR)最大，相應(yīng)地，可以基于這些SINR最大的信號對所有接收到的信號進行降噪。
[0092]進一步可選地，所述確定信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號，包括:
[0093]計算所述多接收天線的各接收天線接收到的信號的自協(xié)方差矩陣；
[0094]對所述自協(xié)方差矩陣進行SVD，得到特征值對角陣和所述多接收天線的各接收天線對應(yīng)的信號構(gòu)成的信號矩陣；
[0095]確定所述特征值對角陣中最大的第一數(shù)值個元素在所述信號矩陣中對應(yīng)的信號為信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號。
[0096]其中，有多種方式從所述特征值對角陣中確定所述最大的第一數(shù)值個元素。在一種可選的方式中，所述最大的第一數(shù)值個元素間的最大差值不超過所述特征值對角陣中最大的元素與預設(shè)比例的乘積。具體地，可以先從所述特征值對角陣中確定最大的元素(假設(shè)為A1),將λ 1乘以一預設(shè)比例(假設(shè)為50%)，然后選取所有大于的元素(假設(shè)為λ2、λ3、λ 4)作為最大的第一數(shù)值個元素，相應(yīng)地，第一數(shù)值=4。在又一種可選的方式中，所述最大的第一數(shù)值個元素為大于預設(shè)閾值的所有元素。
[0097] 可選地，所述基于所述第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號，對所述多接收天線的各接收天線接收到的信號進行降噪，包括:
[0098]將所述信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號構(gòu)成信號子矩陣；
[0099]計算所述信號子矩陣的投影矩陣；
[0100]將所述投影矩陣與所述多接收天線接收到的信號的自協(xié)方差矩陣相乘，得到降噪后的信號的信號矩陣。
[0101]203、根據(jù)降噪后的信號，得到對應(yīng)的信號指紋。
[0102]在一種可選的實施方式中，所述根據(jù)降噪后的信號，得到對應(yīng)的信號指紋，包括:
[0103]將降噪后的信號在各接收天線上的正交分量的和作為對應(yīng)的信號指紋。
[0104]通常，降噪后的信號在各接收天線上的正交分量可以用降噪后的信號的信號矩陣的各對角線元素來表征，相應(yīng)地，降噪后的信號在各接收天線上的正交分量的和可以用降噪后的信號的信號矩陣的跡來表征。具體地，所述將降噪后的信號在各接收天線上的正交分量的和作為對應(yīng)的信號指紋，包括:將降噪后的信號的信號矩陣的跡作為對應(yīng)的信號指紋。
[0105]舉例來說，移動設(shè)備發(fā)送的信號為S，基站通過自身天線陣列中的多接收天線接收到的信號y=[yl"*yN]T，其中N為接收天線的數(shù)量；計算y的自協(xié)方差矩陣Ryy=E (yy11)，O H表示厄爾米特共軛(Hermitian con jugate)運算；對Ryy進行SVD,得到Ryy=V Σ Vh,其中，特征值對角陣S=DiagI^1,…，λ N}，V為N*N正交矩陣，本實施例中將V稱為所述多接收天線的各接收天線對應(yīng)的信號構(gòu)成的信號矩陣；從Σ中選取最大的q個特征值{λ P…，AJ所對應(yīng)的V中q個列向量V1,…，V,，即信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號，其中列向量V1,…，Vq的維數(shù)為NX I ;選取出的q個列向量構(gòu)成信號子矩陣Vq=Iv1, -,VqI,
計算\的N*N投影矩陣
【權(quán)利要求】
1.一種定位方法，其特征在于，所述方法包括: 移動設(shè)備獲得自身與基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征； 根據(jù)所述鏈路的信道特征，得到對應(yīng)的信道特征指紋； 根據(jù)所述信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的方法，其特征在于，所述基站的多發(fā)射天線工作在空分復用模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述鏈路包括至少一子載波，所述鏈路的信道特征包括所述至少一子載波的信道估計矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鏈路的信道特征，得到對應(yīng)的信道特征指紋，包括: 根據(jù)所述至少一子載波的信道估計矩陣，得到分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率； 根據(jù)分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率，得到對應(yīng)的信道特征指紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述至少一子載波的信道估計矩陣，得到分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率，包括: 對所述至少一子載波的信道估計矩陣分別進行處理，得到所述至少一子載波中各子信號的信道功率； 針對每個子載波，將所述子載波中各子信號的信道功率的平均值作為對應(yīng)所述子載波的信道的平均功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述對所述至少一子載波的信道估計矩陣分別進行處理，得到所述至少一子載波中各子信號的信道功率，包括: 針對每個子載波，對所述子載波的信道估計矩陣進行奇異值分解SVD，得到特征值對角陣； 將所述特征值對角陣中對角線的各元素的模值的平方分別作為所述子載波中各子信號的信道功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求4~6中任一所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率，得到對應(yīng)的信道特征指紋，包括: 將分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率的平均值作為對應(yīng)的信道特征指紋。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述將分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率的平均值作為對應(yīng)的信道特征指紋，包括: 將分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率的平均值在一定時間內(nèi)的平均值作為對應(yīng)的信道特征指紋。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一所述的方法，其特征在于，所述移動設(shè)備獲得自身與基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征，包括: 移動設(shè)備獲得自身與多個基站中各基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征； 所述根據(jù)所述鏈路的信道特征，得到對應(yīng)的信道特征指紋，包括: 根據(jù)與所述各基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征，分別得到各基站對應(yīng)的信道特征指紋； 所述根據(jù)所述信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置，包括:根據(jù)所述各基站對應(yīng)的信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一所述的方法，其特征在于，所述基站為無線接入點AP。
11.一種定位方法,其特征在于,所述方法包括: 基站通過自身天線陣列中的多接收天線接收移動設(shè)備發(fā)送的信號； 對所述多接收天線接收到的信號進行降噪； 根據(jù)降噪后的信號，得到對應(yīng)的信號指紋； 根據(jù)所述信號指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述對所述多接收天線接收到的信號進行降噪，包括: 確定信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號； 基于所述第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號，對所述多接收天線的各接收天線接收到的信號進行降噪。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述確定信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號，包括: 計算所述多接收天線的各接收天線接收到的信號的自協(xié)方差矩陣； 對所述自協(xié)方差矩陣進行奇`異值分解SVD，得到特征值對角陣和所述多接收天線的各接收天線對應(yīng)的信號構(gòu)成的信號矩陣； 確定所述特征值對角陣中最大的第一數(shù)值個元素在所述信號矩陣中對應(yīng)的信號為信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述最大的第一數(shù)值個元素間的最大差值不超過所述特征值對角陣中最大的元素與預設(shè)比例的乘積。
15.根據(jù)權(quán)利要求12~14中任一所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號，對所述多接收天線的各接收天線接收到的信號進行降噪，包括: 將所述信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號構(gòu)成信號子矩陣； 計算所述信號子矩陣的投影矩陣； 將所述投影矩陣與所述多接收天線接收到的信號的自協(xié)方差矩陣相乘，得到降噪后的信號的信號矩陣。
16.根據(jù)權(quán)利要求11~15中任一所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)降噪后的信號，得到對應(yīng)的信號指紋，包括: 將降噪后的信號在各接收天線上的正交分量的和作為對應(yīng)的信號指紋。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述將降噪后的信號在各接收天線上的正交分量的和作為對應(yīng)的信號指紋，包括: 將降噪后的信號的信號矩陣的跡作為對應(yīng)的信號指紋。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述將降噪后的信號在各接收天線上的正交分量的和作為對應(yīng)的信號指紋，包括: 將降噪后的信號在各接收天線上的正交分量的和在一定時間內(nèi)的平均值作為對應(yīng)的信號指紋。
19.根據(jù)權(quán)利要求11~18中任一所述的方法，其特征在于，所述基站為無線接入點AP0
20.一種移動設(shè)備，其特征在于，所述移動設(shè)備包括: 特征獲得模塊，用于獲得所述移動設(shè)備與基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征； 指紋獲得模塊，用于根據(jù)所述鏈路的信道特征，得到對應(yīng)的信道特征指紋； 定位模塊，用于根據(jù)所述信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動設(shè)備，其特征在于，所述基站的多發(fā)射天線工作在空分復用模式。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的移動設(shè)備，其特征在于，所述鏈路包括至少一子載波，所述特征獲得模塊具體用于:獲得所述至少一子載波的信道估計矩陣。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的移動設(shè)備，其特征在于，所述指紋獲得模塊包括: 功率計算單元，用于根據(jù)所述至少一子載波的信道估計矩陣，得到分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率； 指紋獲得單元，用于根據(jù)分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率，得到對應(yīng)的信道特征指紋。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的移動設(shè)備，其特征在于，所述功率計算單元包括: 第一子單元，用于對所述至少一子載波的信道估計矩陣分別進行處理，得到所述至少一子載波中各子信號的信道功率； 第二子單元，用于針對每個 子載波，將所述子載波中各子信號的信道功率的平均值作為對應(yīng)所述子載波的信道的平均功率。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的移動設(shè)備，其特征在于，所述第一子單元具體用于: 針對每個子載波，對所述子載波的信道估計矩陣進行奇異值分解SVD，得到特征值對角陣； 將所述特征值對角陣中對角線的各元素的模值的平方分別作為所述子載波中各子信號的信道功率。
26.根據(jù)權(quán)利要求23~25中任一所述的移動設(shè)備，其特征在于，所述指紋獲得單元具體用于:將分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率的平均值作為對應(yīng)的信道特征指紋。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的移動設(shè)備，其特征在于，所述指紋獲得單元具體用于:將分別對應(yīng)所述至少一子載波的信道的平均功率的平均值在一定時間內(nèi)的平均值作為對應(yīng)的信道特征指紋。
28.根據(jù)權(quán)利要求20~27中任一所述的移動設(shè)備，其特征在于，所述特征獲得模塊具體用于:獲得所述移動設(shè)備與多個基站中各基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征； 所述指紋獲得模塊具體用于:根據(jù)與所述各基站的多發(fā)射天線間鏈路的信道特征，分別得到各基站對應(yīng)的信道特征指紋； 所述定位模塊具體用于:根據(jù)所述各基站對應(yīng)的信道特征指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
29.—種基站，其特征在于，所述基站包括: 接收模塊，用于通過所述基站的天線陣列中的多接收天線接收移動設(shè)備發(fā)送的信號； 降噪模塊，用于對所述多接收天線接收到的信號進行降噪； 指紋獲得模塊，用于根據(jù)降噪后的信號，得到對應(yīng)的信號指紋；定位模塊，用于根據(jù)所述信號指紋，確定所述移動設(shè)備的位置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的基站，其特征在于，所述降噪模塊包括: 第一單元，用于確定信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號； 第二單元，用于基于所述第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號，對所述多接收天線的各接收天線接收到的信號進行降噪。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的基站，其特征在于，所述第一單元具體用于: 計算所述多接收天線的各接收天線接收到的信號的自協(xié)方差矩陣； 對所述自協(xié)方差矩陣進行奇異值分解SVD，得到特征值對角陣和所述多接收天線的各接收天線對應(yīng)的信號構(gòu)成的信號矩陣； 確定所述特征值對角陣中最大的第一數(shù)值個元素在所述信號矩陣中對應(yīng)的信號為信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號。
32.根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的基站，其特征在于，所述第二單元具體用于: 將所述信號能量最高的第一數(shù)值個接收天線對應(yīng)的信號構(gòu)成信號子矩陣； 計算所述信號子矩陣的投影矩陣； 將所述投影矩陣與所述 多接收天線接收到的信號的自協(xié)方差矩陣相乘，得到降噪后的信號的第二信號矩陣。
33.根據(jù)權(quán)利要求29~32中任一所述的基站，其特征在于，所述指紋獲得模塊具體用于:將降噪后的信號在各接收天線上的正交分量的和作為對應(yīng)的信號指紋。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的基站，其特征在于，所述指紋獲得模塊具體用于:將降噪后的信號的信號矩陣的跡作為對應(yīng)的信號指紋。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的基站，其特征在于，所述指紋獲得模塊具體用于:將降噪后的信號在各接收天線上的正交分量的和在一定時間內(nèi)的平均值作為對應(yīng)的信號指紋。
36.根據(jù)權(quán)利要求29~35中任一所述的基站，其特征在于，所述基站為無線接入點AP。
【文檔編號】H04W64/00GK103702414SQ201310675008
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】黎海濤, 呂海坤, 徐然, 劉嘉, 黃偉才 申請人:北京智谷睿拓技術(shù)服務(wù)有限公司