本發(fā)明涉及移動通信、無線定位技術領域。

背景技術：

隨著5G時代的到來，毫米波技術漸漸被應用。利用毫米波的帶寬非常大，可以使定位精度高?，F(xiàn)有的基于毫米波的移動用戶定位方法RSS、TDOA和AOA。RSS作MAC層特性，是使用最廣泛的能量特性，因為無線技術如WLAN和蜂窩網等都可以很容易的獲取RSSI值。然而，RSSI非常不穩(wěn)定，并且容易受多徑效應影響，因此RSSI只適用于環(huán)境簡單，精度要求不高的場合。在基于TDOA的定位機制中，將兩種不同的信號的時間差和實際物理位置映射，在LOS路徑環(huán)境下，基于時間特性的測距具有非常高的精確度，但是基于時間的測距往往需要額外的精確時間同步設備，并且需要消耗更多的能量。AOA中利用了多個信號角度信息結合三角定位法實現(xiàn)定位，然而和距離參數(shù)相比，測量角度消耗更大，更大缺點是信號到達角度的精確度和穩(wěn)定度容易受到多徑影響。

針對現(xiàn)有技術的最大的障礙是無線信號多徑效應對產生的影響。本發(fā)明基于狀態(tài)信息的毫米波移動用戶定位技術利用了CSI是物理層的一種細粒度的屬性值，其描述了頻域空間對應每個子載波的振幅和相位，無線信號在發(fā)射機和接收機之間傳播過程中的衰減情況可以通過CSI反映出來。

技術實現(xiàn)要素：

為了提高定位的精確度和穩(wěn)定度，本發(fā)明提出一種基于信道狀態(tài)信息的毫米波移動用戶定位方法。首先，將獲取到的信道狀態(tài)信息(CSI)先通過反快速傅里葉變換(IFFT)，變換到時域的信道脈沖響應(CIR)，然后將CIR通過濾波器濾出直徑分量，即紀錄最小到達時延的CSI的時域響應，再將其通過快速傅里葉變換(FFT)在頻域上得到新的CSI。接著，由于毫米波的帶寬很寬，其頻率大約在30GHz～300GHz之間，將其作為載波傳輸信號可實現(xiàn)信號的帶寬很大。雖然毫米波有寬帶寬的優(yōu)勢，但是子載波的數(shù)量非常多，計算有效的CSI復雜度就變高。故提出一種子載波分組的方法，每個分組中子載波數(shù)量等于對相干帶寬與每個子載波帶寬的商取下整數(shù)。其次，對獲得的新的CSI進行處理得到有效的CSI(CSIweight)，即對分組后的每個子載波的幅度進行加權平均，而權重與每個子載波的頻率和中心頻率有關，子載波頻率距離中心頻率越近權重越大；具體的利用式來實現(xiàn)，CSIweight是用于距離估計的最終輸入，N是子載波的組數(shù)，f_n是第n組子載波的頻率，f₀是中心頻率，|Hn|是第n組子載波CSI幅值，權重完全符合子載波頻率距離中心頻率越近，權重越大。然后，根據(jù)CSIweight，利用得出到基站與用戶之間的距離。最后，根據(jù)用戶到多個基站的距離計算出用戶位置。

附圖說明

圖1基于信道狀態(tài)信息的毫米波移動用戶定位方法原理圖。

具體實施方式

本發(fā)明所述的基于信道狀態(tài)信息的毫米波移動用戶定位方法，包含以下幾個步驟：

1.將獲取到的CSI先通過IFFT變換到時域的CIR，然后將CIR通過濾波器濾出直徑分量，即紀錄最小到達時延的CSI的時域響應，再通過FFT變換到頻域成為新的CSI。

2.子載波的數(shù)量眾多，計算有效的CSI復雜度就會變高。故提出一種子載波分組的方法，其中K表示每組子載波的數(shù)量，Δf表示每個子載波的帶寬，BC為相干帶寬，表示下取整。

3.對第1步驟獲得的新的CSI進行處理從而得到CSI_eff。即如下式所示：其中，CSIweight是用于距離估計的最終輸入，N是子載波的組數(shù)，f_n是第n組子載波的頻率，f₀是中心頻率，|Hn|是第n組子載波CSI幅值。是權重，即子載波頻率距離中心頻率越近，權重越大。

4.根據(jù)CSI_eff得出基站與用戶之間的距離d。即如下式所示：其中，C是波速，δ與環(huán)境有關的因子，n是路徑衰落指數(shù)。

5.根據(jù)用戶到多個基站的距離計算出用戶位置。