一種基于toa的室內(nèi)人員被動式定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于TOA的室內(nèi)人員被動式定位方法，包括：布置多個超寬帶信號發(fā)送機(jī)和接收機(jī)；接收到的超寬帶信號通過低通濾波器，濾出可能攜帶目標(biāo)信息的低頻信號；對濾出的低頻信號進(jìn)行歸一化處理，得到D(τ)，采用門限判別方法，進(jìn)行目標(biāo)檢測；判斷人員存在后，采用線性查找時間估計算法，得到為人員所處信號傳輸路徑的到達(dá)時間；根據(jù)人員所處信號傳輸路徑的到達(dá)時間，得到信號傳輸路經(jīng)的距離；估計目標(biāo)位置。本發(fā)明具有精度高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種基于TOA的室內(nèi)人員被動式定位方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于利用接收信號的到達(dá)時間進(jìn)行室內(nèi)人員被動式定位的領(lǐng)域，特別是針對復(fù)雜多徑條件下的室內(nèi)人員定位問題?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著移動通信與嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，基于位置的服務(wù)(LBS)已經(jīng)受到人們廣泛關(guān)注。LBS的核心是定位技術(shù)，目前，室外的定位技術(shù)如GPS等已經(jīng)發(fā)展成熟，但是GPS信號受到建筑物的阻擋，難以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境下的定位。現(xiàn)階段適用于室內(nèi)定位的方法有很多，但是每種方法都存在各自的缺點(diǎn)。
[0003]在定位的過程中，定位目標(biāo)可以采取主動的或是被動的方式進(jìn)行參與。主動式定位往往要求定位目標(biāo)佩戴信號收發(fā)設(shè)備，然而，在很多現(xiàn)實(shí)情況中，定位目標(biāo)沒有配備任何無線收發(fā)設(shè)備，這個時候需要另一種定位技術(shù)一被動式定位(Device-Free localizat1n， DFL)。被動式定位既不需要定位目標(biāo)攜帶任何設(shè)備，也不需要主動地參與定位，具有很好的應(yīng)用前景與研究價值。如今，室內(nèi)主動式定位的研究有很多，然而室內(nèi)被動式定位還有很多待解決的問題，我們在這里主要研究室內(nèi)人員的被動式定位。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種可以具有較高精度且實(shí)用性強(qiáng)的室內(nèi)人員被動式定位方法。技術(shù)方案如下:
[0005]—種基于T0A的室內(nèi)人員被動式定位方法包括以下幾個步驟:
[0006]1)在定位場景中布置多個超寬帶信號發(fā)送機(jī)和接收機(jī)；[〇〇〇7] 2)接收到的超寬帶信號rm(〇包含兩個部分rm(〇=rm,L⑴+rm,H⑴，其中，rm,L⑴ 為接收的低頻信號，即為待估計的信號為接收信號高頻部分，將接收信號通過低通濾波器，濾出可能攜帶目標(biāo)信息的低頻信號rm, t( t );
[0008]3)對濾出的低頻信號rm,L(T)進(jìn)行歸一化處理，得到D(t)，采用門限判別方法，根據(jù)濾出的低頻信號進(jìn)行目標(biāo)檢測，判斷低頻信號是否由人員的存在而引起的；[〇〇〇9] 4)經(jīng)過步驟3)判斷人員存在后，采用線性查找時間估計算法，提取人員所處信號傳輸路徑的到達(dá)時間，將最大的D(W值所對應(yīng)的時間h視為人員所處信號傳輸路徑的到達(dá)時間；
[0010]5)根據(jù)人員所處信號傳輸路徑的到達(dá)時間，得到信號傳輸路經(jīng)的距離；[〇〇11]6)待定位目標(biāo)位于焦點(diǎn)為接收端與發(fā)送端的橢圓上，利用多個處于不同位置的收發(fā)設(shè)備組成的橢圓，通過最小二乘估計目標(biāo)位置?！靖綀D說明】:圖1為本發(fā)明流程框圖。
【主權(quán)項】
1.一種基于TOA的室內(nèi)人員被動式定位方法包括以下幾個步驟:1)在定位場景中布置多個超寬帶信號發(fā)送機(jī)和接收機(jī)；2)接收到的超寬帶信號1~111('0包含兩個部分1'111('0=1'111,1('0+1'11^('0，其中，1'111,1('0為接 收的低頻信號，即為待估計的信號為接收信號高頻部分，將接收信號通過低通濾波 器，濾出可能攜帶目標(biāo)信息的低頻信號^, l( t );3)對濾出的低頻信號rm,L⑴進(jìn)行歸一化處理，得到D⑴，采用門限判別方法，根據(jù)濾出 的低頻信號進(jìn)行目標(biāo)檢測，判斷低頻信號是否由人員的存在而引起的；4)經(jīng)過步驟3)判斷人員存在后，采用線性查找時間估計算法，提取人員所處信號傳輸 路徑的到達(dá)時間，將最大的D(t)值所對應(yīng)的時間I，視為人員所處信號傳輸路徑的到達(dá)時 間；5)根據(jù)人員所處信號傳輸路徑的到達(dá)時間，得到信號傳輸路經(jīng)的距離；6)待定位目標(biāo)位于焦點(diǎn)為接收端與發(fā)送端的橢圓上，利用多個處于不同位置的收發(fā)設(shè) 備組成的橢圓，通過最小二乘估計目標(biāo)位置。
【文檔編號】G01S5/12GK106019216SQ201610313253
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】侯振寰, 馬永濤
【申請人】天津大學(xué)