基于空域頻域聯(lián)合處理的WiFi室內(nèi)定位技術(shù).pdf

1、隨著室內(nèi)定位需求的普及，各種室內(nèi)定位技術(shù)成為了研究的熱點(diǎn)。然而，室內(nèi)電磁環(huán)境復(fù)雜，無(wú)線信道隨機(jī)變化。在 WiFi定位技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛的 RSSI指紋庫(kù)匹配定位仍存在定位精度不高，穩(wěn)定性不足的缺點(diǎn)。為突破指紋庫(kù)定位的局限，利用WiFi中信道狀態(tài)信息具有更細(xì)粒度感知環(huán)境這一特性，結(jié)合OFDM通信技術(shù)和陣列測(cè)向技術(shù)，通過(guò)位置參數(shù)估計(jì)方法實(shí)現(xiàn)了一種全新的定位技術(shù)。
　　本文利用當(dāng)前廣泛部署的普通商用WiFi設(shè)備具有多天線，多信道，多子載

2、波的特點(diǎn)，通過(guò)研究信道響應(yīng)模型、WiFi信號(hào)及OFDM技術(shù)的基本特性，將通信技術(shù)和陣列測(cè)向技術(shù)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)超分辨空間譜估計(jì)的算法和稀疏重構(gòu)方法恢復(fù)出多徑信號(hào)的空間譜和時(shí)間譜，實(shí)現(xiàn)了在LOS環(huán)境下直達(dá)波分量的傳播時(shí)延和入射角度參數(shù)估計(jì)，并最終給出了基于信道響應(yīng)的WiFi室內(nèi)定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式及其原型架構(gòu)。研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)主要包括以下三個(gè)方面：
　　本文首先研究了陣列測(cè)向、信道響應(yīng)模型和MUSIC超分辨空間譜估計(jì)算法，將信道響應(yīng)模型引

3、入到陣列測(cè)向估計(jì)中。利用WiFi設(shè)備多天線、OFDM技術(shù)多子載波的特點(diǎn)，構(gòu)造出空頻域平滑矩陣，通過(guò)超分辨空頻域聯(lián)合的MUSIC方法估計(jì)出等效的時(shí)空譜，經(jīng)譜峰搜索實(shí)現(xiàn)多徑AOA估計(jì)；然后將該模型從均勻線陣推廣到任意平面陣列，實(shí)現(xiàn)了測(cè)向全方位無(wú)模糊的覆蓋；通過(guò)分析算法測(cè)向性能，進(jìn)行聚類分析后提取AOA估計(jì)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)測(cè)向。
　　其次針對(duì)時(shí)空譜估計(jì)模型中時(shí)間分辨率不足且無(wú)法估計(jì)真正的傳播時(shí)延這兩個(gè)問(wèn)題，通過(guò)多信道聯(lián)合，利用超分辨MUSIC