CN114339600A - 一种基于5g信号和声波信号的电子设备室内定位系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子信息技术和室内指纹定位与导航技术领域，公开了一种基于5G信号和声波信号的电子设备室内定位系统和方法，在待定位区域放置多个声波信号发射装置，装置间通过时间同步自组网；将待定位大区域划分成多个中型区域，并对划分的微型小区域的参考点的角度信息；通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离差，最终确定电子设备的精确位置。本发明的系统具有成本低，定位精度高，有效工作范围大，易安装维护的特点。

Description

一种基于5G信号和声波信号的电子设备室内定位系统和方法

技术领域

本发明属于电子信息技术和室内指纹定位与导航技术领域，尤其涉及一种基于5G信号和声波信号的电子设备室内定位系统和方法。

背景技术

目前，尽管全球导航卫星定位系统(Global Navigation Satellite System)如美国的GPS系统，中国的北斗系统和欧洲的Galileo系统能在室外开阔空间提供高精度的定位方案，但由于其信号从两万多公里的高空传到地球表面，信号强度很弱，无法穿透至室内空间，因而无法为室内空间提供可靠的定位方案。而人们的活动有80％的时间在室内空间度过，人工智能应用对高精度室内定位的需求越来越强烈。

目前用于室内定位技术主要依赖射频信号包括Wi-Fi信号，蓝牙信号(如苹果的iBeacon)，超宽带信号(Ultra Wide Band)和蜂窝网无线通信信号(如LTE等)。这些射频(RF)信号的主要用途是无线通信，不是定位。因而在定位领域有时把他们称为机会信号(Signal of Opportunity)。在人工智能应用的驱动下，利用无线信号进行室内定位越来越受到业界的关注，新的无线通信协约也慢慢加进定位的元素，包括Wi-Fi Round Trip Time(RTT)测距技术(Wi-Fi 802.11mc协议)，5G定位技术和蓝牙5.1的信号到达角(AoA)和信号发射角(DoA)定位技术。总的来说，室内外无缝定位方案仍然存在着精度低、成本高、推广难的困难和挑战。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

现有的室内定位技术主要集中在Wi-Fi、蓝牙、超宽带和伪卫星、地磁以及惯导等方面。虽各具优点，但并不支持广域覆盖的高精度室内外连续定位。其中，基于音频信号的室内定位技术，具有成本低、精度高、兼容性好的特点，非常适合消费级智能手机的室内定位场景。与基于射频信号的定位相比，基于音频信号的定位具有高精度、高安全度和高普适性等特点：①声音传播速度低，相应的信号漏检误检引起的误差小，可达亚米级精度；②声音属于机械波，终端无需对外输出，用户隐私得到较好的保护；③终端只需具备麦克风传感器即可完成数据接收，且这一动作对于市面上各种型号的智能手机而言几乎不存在差异性，便于应用的普及和推广。但是用于室内定位的声波信号，既不能对定位环境形成噪音污染，也不能被定位环境的背景噪声干扰，还要在智能手机支持的频段。因此定位使用的声波频段是有限的，这就使得大范围定位能力的覆盖受到了限制。

另一方面，随着商用5G网络大规模部署，使得广域覆盖的室内外无缝定位成为可能。然而，新近纳入3GPP标准的5G定位方式，采用上下行交互的PRS专用定位信号，需要占用额外的通讯带宽，同时也存在用户隐私泄露和定位容量受限问题。总的来说，室内外无缝定位方案仍然存在着精度低、成本高、推广难的困难和挑战。

解决以上问题及缺陷的意义为：

针对以上问题，本发明利用了声波信号和5G信号在室内导航定位，将声波定位系统的高精度特性和5G信号的广覆盖特性结合，实现了一种高精度、高可用、广域覆盖的基于智能设备的定位系统和方法。可与室外卫星导航定位导航系统实现互补，具有广阔的市场应用前景和服务国计民生的重要价值。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种电子设备室内定位系统、方法、介质、设备及终端，尤其涉及一种基于5G信号和声波信号的电子设备室内定位系统、方法、介质、设备及终端。

本发明是这样实现的，一种电子设备室内定位方法，所述电子设备室内定位方法包括：

在待定位区域放置多个声波信号发射装置，装置间通过时间同步自组网，声波发射装置以自适应的时间周期和时间间隔向外播发预定方式调制的音频信号；配合声波信号发射装置放置情况，将待定位大区域划分成多个中型区域，并对划分的微型小区域的参考点的角度信息；预先将各个微型小区域中参考点的5G信号信息、声波信号信息和相应小区域的位置信息保存在指纹库中；

使得当有被定位电子设备在该区域时，通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离差，最终确定电子设备的精确位置。

进一步，所述电子设备室内定位方法包括以下步骤：

步骤一，在待定位区域内放置多个声波信号发射装置，装置通过无限同步模块进行自动部署组网，并按照设定的时间播发预先调制的声波信号；

步骤二，配合声波信号发射装置放置情况，将待定位大区域划分成多个中型区域，预先将各个中型区域中参考点的声电多维指纹特征向量和相应区域的平面位置和楼层信息建立对应关系，保存在指纹库中；

步骤三，使得当有被定位电子设备在该区域时，通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；

步骤四，基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间差进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离差，最终确定电子设备的精确位置。

进一步，所述步骤二中的声电多维指纹库将各个中型区域中参考点的声电多维指纹特征向量与参考点的平面位置和楼层信息一一对应，并在定位阶段成功后，经过校验对声电多维指纹特征库进行更新。

进一步，所述步骤二中的声电多维指纹特征向量包括5G定位基站阵列接收到的数据多天线RSSI数据向量；对声波信号进行捕捉和粗同步，并周期获取的声波信号，通过STFT进行计算全局能量密度矩阵，结合声波频率调制信息，将其压缩为一维能量密度向量；具体包括：

声电多维指纹特征向量Ψ＝[Υ,Φ]^T包括：5G定位基站阵列接收到的数据多天线RSSI数据向量Υ、固定周期内声波信号的一维能量密度向量Φ。

在定位区域覆盖的5G基站，每个基站具有一组天线整列，依次接收到来自定位区域电子设备发射的RSSI数据向量Υ＝(Υ_1,1,Υ_1,2,…Υ_1,i…Υ_k,i)，RSSI表达为：

其中，P_T为发射功率，K_i为在自由空间中距离第k个5G基站第i个天线为d₀处使用全向天线时的增益，r_k,i为发射机到第k个5G基站的路径损耗因子，d_i为发射机到第k个5G基站第i个天线的距离，d₀为参考距离，

为用于表征阴影衰落的随机变量。

对声波信号进行捕捉和粗同步，并周期获取的声波信号，通过STFT进行计算全局能量密度矩阵：

结合声波频率调制信息，将其压缩为一维能量密度向量Φ＝G^TΠ，其中：

G^*＝arg max Tr(G^T cov(Π)G)；s.t GG^T＝I；

使得当有被定位电子设备在该区域时，实时计算声电多维指纹特征向量，遍历声电多维指纹特征库做KNN分类，选取分类结果，进行中型区域投票，确定电子设备当前所处中型区域和楼层。

进一步，所述步骤三中的服务器周期解算实时声电多维指纹特征向量，在线执行匹配，以欧几里得度量比较实时特征向量与数据库的数据的互相关程度，通过聚类方法对候选区域点进行加权平均确定电子设备所处区域，并通过网络发送给电子设备。

进一步，所述步骤四中，在确定电子设备当前所处中型区域和楼层后，通过查询得到当前区域布设声波信号发射基站的安装位置信息。

截取采集声波信号通预设模板信号求解广义互相关度：

在定位到信号相关性的最大峰后，再向前进行倒序回溯峰值搜索法，选取第一个超过峰值阈值的时刻，作为音频信号的到达时刻估计

其中，α(0<α≤1)为阈值系数，选取α＝0.3。

计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间差进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的距离差，最终确定电子设备的精确位置。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述的电子设备室内定位方法的电子设备室内定位系统，所述电子设备室内定位系统包括电子设备、5G定位基站、声波信号发射装置、声电多维指纹库和服务器。

其中，所述电子设备是一个大众智能手机终端；

所述声波信号发射装置包括主控模块、数模转换模块、功率放大模块、同步模块和扬声器模块；所述声波信号发射装置以主控模块的时钟产生的时序，所述同步驱动数模转换模块产生模拟信号和处理同步信号的收发；所述数模转换模块将主控模块产生的波形转换成模拟信号；所述功率放大模块放大模拟信号并驱动扬声器模块发声；所述扬声器模块具有时间同步组网功能。

本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

在待定位区域放置多个声波信号发射装置，装置间通过时间同步自组网，声波发射装置以自适应的时间周期和时间间隔向外播发预定方式调制的音频信号；配合声波信号发射装置放置情况，将待定位大区域划分成多个中型区域，并对划分的微型小区域的参考点的角度信息；预先将各个微型小区域中参考点的5G信号信息、声波信号信息和相应小区域的位置信息保存在指纹库中；

使得当有被定位电子设备在该区域时，通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离差，最终确定电子设备的精确位置。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

在待定位区域放置多个声波信号发射装置，装置间通过时间同步自组网，声波发射装置以自适应的时间周期和时间间隔向外播发预定方式调制的音频信号；配合声波信号发射装置放置情况，将待定位大区域划分成多个中型区域，并对划分的微型小区域的参考点的角度信息；预先将各个微型小区域中参考点的5G信号信息、声波信号信息和相应小区域的位置信息保存在指纹库中；

使得当有被定位电子设备在该区域时，通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离差，最终确定电子设备的精确位置。

本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的电子设备室内定位系统。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的电子设备室内定位系统，具有成本低，定位精度高，有效工作范围大，易安装维护的特点。与现有技术相比，本发明还具有以下优点：

1.本发明结合已大规模部署的商用5G网络，降低设备部署成本，音频和5G信号对电子设备具有较好兼容性，适用场合广泛。

2.声音传播速度340米/秒，系统时间同步精度只需达到毫秒级，系统复杂度大大降低；并且声波可以提供高质量的距离观测，可实现高精度的定位。

3.声电多维指纹库，包含了更多的特征，同时声电多维指纹匹配的过程只考虑中型区域，具有更强的稳健性；此外，音频定位的结果定位结果优于0.5米，系统可实现声电多维指纹库的自动更新，系统部署成功后，无需持续维护指纹库，维护成本降低。

综上所述，本发明结合泛在5G信号结合声波信号将可以很好的解决高精度、低成本、大范围覆盖室内空间的定位问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电子设备室内定位方法流程图。

图2是本发明实施例提供的电子设备室内定位方法原理图。

图3是本发明实施例提供的电子设备室内定位系统框图。

图4是本发明实施例提供的基于音频指纹信息的电子设备室内定位系统中的扬声器节点的组成示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术与系统无法支持广域覆盖、高精度、连续定位的问题。结合声波定位高精度特性和5G信号广域覆盖特性，本发明提供了一种电子设备室内定位系统、方法、介质、设备及终端，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的电子设备室内定位方法包括以下步骤：

S101，在待定位区域内放置多个声波信号发射装置，装置间通过无限同步模块进行自动部署组网，并按照设定的时间播发预先调制的声波信号；

S102，配合声波信号发射装置放置情况，将待定位大区域划分成多个中型区域，预先将各个中型区域中参考点的声电多维指纹特征向量和相应区域的平面位置和楼层信息建立对应关系，保存在指纹库中；

S103，使得当有被定位电子设备在该区域时，通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；

S104，基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间差进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离差，确定电子设备的精确位置。

本发明实施例提供的电子设备室内定位方法原理图如图2所示。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

实施例1

图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的基于5G信号和声波信号的电子设备室内定位系统中的一种示例，图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的基于5G信号和声波信号的电子设备室内定位系统声波发射装置的组成示意图。

现在参照图3和图4来描述根据本发明优选实施例的一种基于声波和5G的广域室内定位系统，其特征在于，包括：电子设备、5G定位基站，声波信号发射装置，声电多维指纹库和服务器。

在待定位区域内放置多个声波信号发射装置，装置通过无限同步模块进行自动部署组网，并按照设定的时间播发预先调制的声波信号；

配合声波信号发射装置放置情况，将待定位大区域划分成多个中型区域，预先将各个中型区域中参考点的声电多维指纹特征向量和相应区域的平面位置和楼层信息建立对应关系，保存在指纹库中；使得当有被定位电子设备在该区域时，通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；

基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离，最终确定电子设备的精确位置。

具体地，声波信号发射装置包括主控模块、数模转换模块、功率放大模块、同步模块和扬声器模块；其中，信号发射装置以主控模块的时钟产生的时序，同步驱动数模转换模块产生模拟信号和处理同步信号的收发；数模转换模块将主控模块产生的波形转换成模拟信号，功率放大模块放大模拟信号并驱动扬声器模块发声；扬声器模块具有时间同步组网功能。

具体地，电子终端是一个大众智能手机终端。

作为优选，电子终端支持Android操作系统与iOS操作系统。

实施例2

在指纹库的构建时，首先将待定位大区域划分成N*M个中型区域，预先将各个中型区域中按照面积优选切分为5米*5米的小区域，按照小区域的中心参考点的声电多维指纹特征向量和相应区域的平面位置和楼层信息建立对应关系，保存在指纹库中。

具体地，各个中型区域中参考点的声电多维指纹特征向量与参考点的平面位置和楼层信息一一对应。

具体地，声电多维指纹特征向量Ψ＝[Υ,Φ]^T，包括：5G定位基站阵列接收到的数据多天线RSSI数据向量Υ，固定周期内声波信号的一维能量密度向量Φ。

具体地，在定位区域覆盖的5G基站，其中每个基站具有一组天线整列，依次接收到来自定位区域电子设备发射的RSSI数据向量Υ＝(Υ_1,1,Υ_1,2,…Υ_1,i…Υ_k,i)，RSSI可表达为：

其中：P_T为发射功率，K_i为在自由空间中距离第k个5G基站第i个天线为d₀处使用全向天线时的增益，r_k,i为发射机到第k个5G基站的路径损耗因子，d_i为发射机到第k个5G基站第i个天线的距离，d₀为参考距离，

为用于表征阴影衰落的随机变量。

具体地，对声波信号进行捕捉和粗同步，并周期获取的声波信号，通过STFT进行计算全局能量密度矩阵：

具体地，结合声波频率调制信息，将其压缩为一维能量密度向量Φ＝G^TΠ，其中：

G^*＝arg max Tr(G^T cov(Π)G)；s.t GG^T＝I

具体地，使得当有被定位电子设备在该区域时，实时计算声电多维指纹特征向量，遍历声电多维指纹特征库做KNN分类，选取前5小区域分类结果，进行中型区域投票，确定电子设备当前所处中型区域和楼层。

实施例3

在确定电子设备当前所处中型区域和楼层后，可查询出当前区域布设声波信号发射基站的安装位置信息。

在具体实施例中，截取采集声波信号通预设模板信号求解广义互相关度：

具体的，在定位到信号相关性的最大峰后，再向前进行倒序回溯峰值搜索法，选取第一个超过峰值阈值的时刻，作为音频信号的到达时刻估计

优选的，α(0<α≤1)为阈值系数，选取α＝0.3。

具体的，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间差进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的距离差，最终确定电子设备的精确位置。

优选地，在定位阶段成功后，经过校验对声电多维指纹特征库进行更新。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk(SSD))等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子设备室内定位方法，其特征在于，所述电子设备室内定位方法包括：

在待定位区域放置多个声波信号发射装置，装置间通过时间同步自组网，声波发射装置以自适应的时间周期和时间间隔向外播发预定方式调制的音频信号；配合声波信号发射装置放置情况，将待定位大区域划分成多个中型区域，并对划分的微型小区域的参考点的角度信息；预先将各个微型小区域中参考点的5G信号信息、声波信号信息和相应小区域的位置信息保存在指纹库中；

使得当有被定位电子设备在该区域时，通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离差，最终确定电子设备的精确位置。

2.如权利要求1所述电子设备室内定位方法，其特征在于，所述电子设备室内定位方法包括以下步骤：

步骤一，在待定位区域内放置多个声波信号发射装置，装置通过无限同步模块进行自动部署组网，并按照设定的时间播发预先调制的声波信号；

步骤二，配合声波信号发射装置放置情况，将待定位大区域划分成多个中型区域，预先将各个中型区域中参考点的声电多维指纹特征向量和相应区域的平面位置和楼层信息建立对应关系，保存在指纹库中；

步骤三，使得当有被定位电子设备在该区域时，通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；

步骤四，基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间差进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离差，最终确定电子设备的精确位置。

3.如权利要求2所述电子设备室内定位方法，其特征在于，所述步骤二中的声电多维指纹库将各个中型区域中参考点的声电多维指纹特征向量与参考点的平面位置和楼层信息一一对应，并在定位阶段成功后，经过校验对声电多维指纹特征库进行更新。

4.如权利要求2所述电子设备室内定位方法，其特征在于，所述步骤二中的声电多维指纹特征向量包括5G定位基站阵列接收到的数据多天线RSSI数据向量；对声波信号进行捕捉和粗同步，并周期获取的声波信号，通过STFT进行计算全局能量密度矩阵，结合声波频率调制信息，将其压缩为一维能量密度向量；具体包括：

声电多维指纹特征向量Ψ＝[Υ,Φ]^T包括：5G定位基站阵列接收到的数据多天线RSSI数据向量Υ、固定周期内声波信号的一维能量密度向量Φ；

在定位区域覆盖的5G基站，每个基站具有一组天线整列，依次接收到来自定位区域电子设备发射的RSSI数据向量Υ＝(Υ_1,1,Υ_1,2,…Υ_1,i…Υ_k,i)，RSSI表达为：

其中，P_T为发射功率，K_i为在自由空间中距离第k个5G基站第i个天线为d₀处使用全向天线时的增益，r_k,i为发射机到第k个5G基站的路径损耗因子，d_i为发射机到第k个5G基站第i个天线的距离，d₀为参考距离，

为用于表征阴影衰落的随机变量；

对声波信号进行捕捉和粗同步，并周期获取的声波信号，通过STFT进行计算全局能量密度矩阵：

结合声波频率调制信息，将其压缩为一维能量密度向量Φ＝G^TΠ，其中：

G^*＝argmaxTr(G^Tcov(Π)G)；s.t GG^T＝I；

使得当有被定位电子设备在该区域时，实时计算声电多维指纹特征向量，遍历声电多维指纹特征库做KNN分类，选取分类结果，进行中型区域投票，确定电子设备当前所处中型区域和楼层。

5.如权利要求2所述电子设备室内定位方法，其特征在于，所述步骤三中的服务器周期解算实时声电多维指纹特征向量，在线执行匹配，以欧几里得度量比较实时特征向量与数据库的数据的互相关程度，通过聚类方法对候选区域点进行加权平均确定电子设备所处区域，并通过网络发送给电子设备。

6.如权利要求2所述电子设备室内定位方法，其特征在于，所述步骤四中，在确定电子设备当前所处中型区域和楼层后，通过查询得到当前区域布设声波信号发射基站的安装位置信息；

截取采集声波信号通预设模板信号求解广义互相关度：

在定位到信号相关性的最大峰后，再向前进行倒序回溯峰值搜索法，选取第一个超过峰值阈值的时刻，作为音频信号的到达时刻估计

其中，α(0<α≤1)为阈值系数，选取α＝0.3；

计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间差进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的距离差，最终确定电子设备的精确位置。

7.一种应用如权利要求1～6任意一项所述电子设备室内定位方法的电子设备室内定位系统，其特征在于，所述电子设备室内定位系统包括电子设备、5G定位基站、声波信号发射装置、声电多维指纹库和服务器；

其中，所述电子设备是一个大众智能手机终端；

所述声波信号发射装置包括主控模块、数模转换模块、功率放大模块、同步模块和扬声器模块；所述声波信号发射装置以主控模块的时钟产生的时序，所述同步驱动数模转换模块产生模拟信号和处理同步信号的收发；所述数模转换模块将主控模块产生的波形转换成模拟信号；所述功率放大模块放大模拟信号并驱动扬声器模块发声；所述扬声器模块具有时间同步组网功能。

8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

在待定位区域放置多个声波信号发射装置，装置间通过时间同步自组网，声波发射装置以自适应的时间周期和时间间隔向外播发预定方式调制的音频信号；配合声波信号发射装置放置情况，将待定位大区域划分成多个中型区域，并对划分的微型小区域的参考点的角度信息；预先将各个微型小区域中参考点的5G信号信息、声波信号信息和相应小区域的位置信息保存在指纹库中；

使得当有被定位电子设备在该区域时，通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离差，最终确定电子设备的精确位置。

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

在待定位区域放置多个声波信号发射装置，装置间通过时间同步自组网，声波发射装置以自适应的时间周期和时间间隔向外播发预定方式调制的音频信号；配合声波信号发射装置放置情况，将待定位大区域划分成多个中型区域，并对划分的微型小区域的参考点的角度信息；预先将各个微型小区域中参考点的5G信号信息、声波信号信息和相应小区域的位置信息保存在指纹库中；

使得当有被定位电子设备在该区域时，通过估计指纹库中相应的信息，并进行匹配，确定该电子设备所在的区域；基于匹配的定位区域，确定接收声波信号发射基站坐标，提取定位信号源，计算各定位信号从各自发射器到接收端电子设备的传播时间进而计算出各信号源发射微基站到定位终端的几何距离差，最终确定电子设备的精确位置。

10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求7所述电子设备室内定位系统。

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