基于空域頻域聯(lián)合處理的WiFi室內定位技術.pdf

1、隨著室內定位需求的普及，各種室內定位技術成為了研究的熱點。然而，室內電磁環(huán)境復雜，無線信道隨機變化。在 WiFi定位技術中，應用最廣泛的 RSSI指紋庫匹配定位仍存在定位精度不高，穩(wěn)定性不足的缺點。為突破指紋庫定位的局限，利用WiFi中信道狀態(tài)信息具有更細粒度感知環(huán)境這一特性，結合OFDM通信技術和陣列測向技術，通過位置參數(shù)估計方法實現(xiàn)了一種全新的定位技術。
　　本文利用當前廣泛部署的普通商用WiFi設備具有多天線，多信道，多子載

2、波的特點，通過研究信道響應模型、WiFi信號及OFDM技術的基本特性，將通信技術和陣列測向技術結合起來，通過超分辨空間譜估計的算法和稀疏重構方法恢復出多徑信號的空間譜和時間譜，實現(xiàn)了在LOS環(huán)境下直達波分量的傳播時延和入射角度參數(shù)估計，并最終給出了基于信道響應的WiFi室內定位系統(tǒng)實現(xiàn)方式及其原型架構。研究內容和創(chuàng)新點主要包括以下三個方面：
　　本文首先研究了陣列測向、信道響應模型和MUSIC超分辨空間譜估計算法，將信道響應模型引

3、入到陣列測向估計中。利用WiFi設備多天線、OFDM技術多子載波的特點，構造出空頻域平滑矩陣，通過超分辨空頻域聯(lián)合的MUSIC方法估計出等效的時空譜，經譜峰搜索實現(xiàn)多徑AOA估計；然后將該模型從均勻線陣推廣到任意平面陣列，實現(xiàn)了測向全方位無模糊的覆蓋；通過分析算法測向性能，進行聚類分析后提取AOA估計結果，實現(xiàn)測向。
　　其次針對時空譜估計模型中時間分辨率不足且無法估計真正的傳播時延這兩個問題，通過多信道聯(lián)合，利用超分辨MUSIC