CN106019216A - 一种基于toa的室内人员被动式定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于TOA的室内人员被动式定位方法，包括：布置多个超宽带信号发送机和接收机；接收到的超宽带信号通过低通滤波器，滤出可能携带目标信息的低频信号；对滤出的低频信号进行归一化处理，得到D(τ)，采用门限判别方法，进行目标检测；判断人员存在后，采用线性查找时间估计算法，得到为人员所处信号传输路径的到达时间；根据人员所处信号传输路径的到达时间，得到信号传输路经的距离；估计目标位置。本发明具有精度高的优点。

Description

一种基于TOA的室内人员被动式定位方法

技术领域

本发明属于利用接收信号的到达时间进行室内人员被动式定位的领域，特别是针对复杂多径条件下的室内人员定位问题。

背景技术

随着移动通信与嵌入式技术的快速发展，基于位置的服务(LBS)已经受到人们广泛关注。LBS的核心是定位技术，目前，室外的定位技术如GPS等已经发展成熟，但是GPS信号受到建筑物的阻挡，难以实现室内环境下的定位。现阶段适用于室内定位的方法有很多，但是每种方法都存在各自的缺点。

在定位的过程中，定位目标可以采取主动的或是被动的方式进行参与。主动式定位往往要求定位目标佩戴信号收发设备，然而，在很多现实情况中，定位目标没有配备任何无线收发设备，这个时候需要另一种定位技术--被动式定位(Device-Free localization，DFL)。被动式定位既不需要定位目标携带任何设备，也不需要主动地参与定位，具有很好的应用前景与研究价值。如今，室内主动式定位的研究有很多，然而室内被动式定位还有很多待解决的问题，我们在这里主要研究室内人员的被动式定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以具有较高精度且实用性强的室内人员被动式定位方法。技术方案如下：

一种基于TOA的室内人员被动式定位方法包括以下几个步骤：

1)在定位场景中布置多个超宽带信号发送机和接收机；

2)接收到的超宽带信号r_m(τ)包含两个部分r_m(τ)＝r_m,L(τ)+r_m,H(τ)，其中，r_m,L(τ)为接收的低频信号，即为待估计的信号；r_m,H(τ)为接收信号高频部分，将接收信号通过低通滤波器，滤出可能携带目标信息的低频信号r_m,L(τ)；

3)对滤出的低频信号r_m,L(τ)进行归一化处理，得到D(τ)，采用门限判别方法，根据滤出的低频信号进行目标检测，判断低频信号是否由人员的存在而引起的；

4)经过步骤3)判断人员存在后，采用线性查找时间估计算法，提取人员所处信号传输路径的到达时间，将最大的D(τ)值所对应的时间τ，视为人员所处信号传输路径的到达时间；

5)根据人员所处信号传输路径的到达时间，得到信号传输路经的距离；

6)待定位目标位于焦点为接收端与发送端的椭圆上，利用多个处于不同位置的收发设备组成的椭圆，通过最小二乘估计目标位置。

附图说明：

图 1为本发明流程框图。

Claims (1)

1.一种基于TOA的室内人员被动式定位方法包括以下几个步骤：

1)在定位场景中布置多个超宽带信号发送机和接收机；

2)接收到的超宽带信号r_m(τ)包含两个部分r_m(τ)＝r_m,L(τ)+r_m,H(τ)，其中，r_m,L(τ)为接收的低频信号，即为待估计的信号；r_m,H(τ)为接收信号高频部分，将接收信号通过低通滤波器，滤出可能携带目标信息的低频信号r_m,L(τ)；

3)对滤出的低频信号r_m,L(τ)进行归一化处理，得到D(τ)，采用门限判别方法，根据滤出的低频信号进行目标检测，判断低频信号是否由人员的存在而引起的；

4)经过步骤3)判断人员存在后，采用线性查找时间估计算法，提取人员所处信号传输路径的到达时间，将最大的D(τ)值所对应的时间τ，视为人员所处信号传输路径的到达时间；

5)根据人员所处信号传输路径的到达时间，得到信号传输路经的距离；

6)待定位目标位于焦点为接收端与发送端的椭圆上，利用多个处于不同位置的收发设备组成的椭圆，通过最小二乘估计目标位置。