CN114423079B - 无线信号源的定位方法、装置、设备及介质 - Google Patents

无线信号源的定位方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种无线信号源的定位方法、装置、设备及介质，该方法包括：接收多个无线访问接入点的信道状态信号；针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，通过迭代计算，得到初始波达角度；针对每一个无线访问接入点的初始波达角度，确定与初始波达角度对应的候选波达角度；将多个无线访问接入点的候选波达角度输入协同定位优化模型，输出每一个无线访问接入点的目标波达角度；以及根据多个无线访问接入点的位置和每一个无线访问接入点的目标波达角度，确定无线信号源的位置。利用同一信号源的多个无线访问接入点之间的波达角度的耦合性，将多个无线访问接入点的候选波达角度进行协同定位优化，提高了无线信号源定位的精度。

Description

无线信号源的定位方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种无线信号源的定位方法、装置、设备及介质。
背景技术
WiFi设备作为一种现代生活不可或缺的设备，在通信、智能感知等领域具有广泛应用。在室外条件下，全球定位系统（GPS）能够借助卫星提供十分精确的定位导航服务。然而在室内环境下，由于受到房屋建筑物的遮挡，以及不同建筑内环境各不相同，GPS系统不再有作用。因此，如何在室内环境下仍提供精确快速的定位服务受到了越来越多学术界、工业界的关注。现有系统主要采用摄像头采集自然图像与视频实现室内环境的智能感知。然而，广泛布置的摄像头在实际应用中容易受到光照条件的影响，并伴有较为严重的隐私问题。与摄像头相比，基于WiFi信号的室内定位服务不受各种条件的影响，对人体隐私的获取程度也较为轻微。因此，基于WiFi信号的室内定位系统吸引了大量研究人员的注意力，成为了近年来的研究热点。
基于WiFi信号的室内定位系统大致可以分为三类：指纹（Fingerprint）、传播时间（Time of Flight,ToF）和波达方向(Angel of Arrival,AoA)。基于Fingerprint的方法需要提前采集大量的数据，在定位阶段将采集的数据与数据库中的数据进行对比实现定位，在实际当中不够通用。由于现有WiFi设备的带宽只有几十MB，ToF分辨率较低，导致基于ToF的定位方法精度较低，尽管跳频能够增加带宽，但是跳频比较耗时且会影响正常的通讯。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无线信号源的定位方法、装置、设备及介质，以期至少部分地解决上述技术问题。
本发明的一个方面提供了一种无线信号源的定位方法，包括：
接收多个无线访问接入点的信道状态信号；
针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，通过迭代计算，得到初始波达角度，其中，初始波达角度是信道状态信号中的信号最大功率对应的波达角度，波达角度表征无线信号源向无线访问接入点传播无线信号的传播方向；
针对每一个无线访问接入点的初始波达角度，确定与初始波达角度对应的候选波达角度，其中，候选波达角度是通过将初始波达角度在预设角度范围内扩增得到的；
将多个无线访问接入点的候选波达角度输入协同定位优化模型，输出每一个无线访问接入点的目标波达角度，其中，协同定位优化模型是根据与信号最大功率参数对应的协方差矩阵和初始波达角度参数构建的；以及
根据多个无线访问接入点的位置和每一个无线访问接入点的目标波达角度，确定无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，通过迭代计算，得到初始波达角度，包括：
针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，构建信号导向矩阵，其中，信号导向矩阵包括多个信号导向矢量，信号导向矢量用于表征无线信号源与无线访问接入点的波达角度和信道状态信号的传播时长；
计算每一个信号导向矢量的信号功率，得到信号功率矩阵；
根据信号导向矩阵和信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵；
通过迭代计算信号协方差矩阵和信号功率矩阵直至收敛，得到初始波达角度。
根据本发明的实施例，根据信号导向矩阵和信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵，包括：
根据信号导向矩阵，确定信号导向矩阵的共轭转置矩阵；
根据信号导向矩阵、信号导向矩阵的共轭转置矩阵和信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵。
根据本发明的实施例，根据多个无线访问接入点的位置和每一个无线访问接入点的目标波达角度，确定无线信号源的位置，包括：
以第一无线访问接入点的位置为第一起点，以垂直于第一无线访问接入点的多个天线的线段为第一初始线段，构建第一有向线段，其中，第一有向线段与第一初始线段的夹角为第一无线访问接入点的目标波达角度；
以第二无线访问接入点的位置为第二起点，以垂直于第二无线访问接入点的多个天线的线段为第二初始线段，构建第二有向线段，其中，第二有向线段与第二初始线段的夹角为第二无线访问接入点的目标波达角度；
以第三无线访问接入点的位置为第三起点，以垂直于第三无线访问接入点的多个天线的线段为第三初始线段，构建第三有向线段，其中，第三有向线段与第三初始线段的夹角为第三无线访问接入点的目标波达角度；
根据第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段，确定无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，根据第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段，确定无线信号源的位置，包括：
在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成一个交点的情况下，将第一有向线段、第二有向线段和第三有向线段的交点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，根据第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段，确定无线信号源的位置，包括：
在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成多个交点的情况下，将多个交点的中心点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，根据第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段，确定无线信号源的位置，包括：
在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成相交图形的情况下，将相交图形的中心点，确定为无线信号源的位置。
本发明的另一个方面提供了一种无线信号源的定位装置，包括：接收模块、计算模块、第一确定模块、输出模块和第二确定模块。其中：
接收模块，用于接收多个无线访问接入点的信道状态信号；
计算模块，用于针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，通过迭代计算，得到初始波达角度，其中，初始波达角度是信道状态信号中的信号最大功率对应的波达角度，波达角度表征无线信号源向无线访问接入点传播无线信号的传播方向；
第一确定模块，用于针对每一个无线访问接入点的初始波达角度，确定与初始波达角度对应的候选波达角度，其中，候选波达角度是通过将初始波达角度在预设角度范围内扩增得到的；
输出模块，用于将多个无线访问接入点的候选波达角度输入协同定位优化模型，输出每一个无线访问接入点的目标波达角度，其中，协同定位优化模型是根据与信号最大功率参数对应的协方差矩阵和初始波达角度参数构建的；
第二确定模块，用于根据多个无线访问接入点的位置和每一个无线访问接入点的目标波达角度，确定无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，计算模块包括第一构建单元、第一计算单元、第一确定单元、第二计算单元。其中，第一构建单元，用于针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，构建信号导向矩阵，其中，信号导向矩阵包括多个信号导向矢量，信号导向矢量用于表征无线信号源与无线访问接入点的波达角度和信道状态信号的传播时长。第一计算单元，用于计算每一个信号导向矢量的信号功率，得到信号功率矩阵。第一确定单元，用于根据信号导向矩阵和信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵。第二计算单元，用于通过迭代计算信号协方差矩阵和信号功率矩阵直至收敛，得到初始波达角度。
根据本发明的实施例，第一确定单元包括第一确定子单元和第二确定子单元。其中，第一确定子单元，用于根据信号导向矩阵，确定信号导向矩阵的共轭转置矩阵。第二确定子单元，用于根据信号导向矩阵、信号导向矩阵的共轭转置矩阵和信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵。
根据本发明的实施例，第二确定模块包括第一构建单元、第二构建单元、第三构建单元和第二确定单元。其中，第一构建单元，用于以第一无线访问接入点的位置为第一起点，以垂直于第一无线访问接入点的多个天线的线段为第一初始线段，构建第一有向线段，其中，第一有向线段与第一初始线段的夹角为第一无线访问接入点的目标波达角度。第二构建单元，用于以第二无线访问接入点的位置为第二起点，以垂直于第二无线访问接入点的多个天线的线段为第二初始线段，构建第二有向线段，其中，第二有向线段与第二初始线段的夹角为第二无线访问接入点的目标波达角度。第三构建单元，用于以第三无线访问接入点的位置为第三起点，以垂直于第三无线访问接入点的多个天线的线段为第三初始线段，构建第三有向线段，其中，第三有向线段与第三初始线段的夹角为第三无线访问接入点的目标波达角度。第二确定单元，用于根据第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段，确定无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，第二确定单元包括第三确定子单元，用于在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成一个交点的情况下，将第一有向线段、第二有向线段和第三有向线段的交点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，第二确定单元包括第四确定子单元，用于在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成多个交点的情况下，将多个交点的中心点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，第二确定单元包括第五确定子单元，用于在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成相交图形的情况下，将相交图形的中心点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，通过迭代计算，先得到每一个无线访问接入点的信号最大功率对应的初始波达角度；然后针对每一个无线访问接入点的初始波达角度，确定初始波达角度对应的候选波达角度；再将多个无线访问接入点的候选波达角度输入协同定位优化模型，输出每一个无线访问接入点的目标波达角度；最后根据多个无线访问接入点的位置和每一个无线访问接入点的目标波达角度，确定无线信号源的位置。由于初始波达角度是通过迭代计算得到的，与现有的压缩感知算法相比，不需要选择合适的超参数，增大的适用范围。同时利用同一信号源的多个无线访问接入点之间的波达角度的耦合性，将多个无线访问接入点的候选波达角度进行协同定位优化，提高了无线信号源定位的精度。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示意性示出了根据本发明实施例的无线信号源的定位方法的应用场景图；
图2示意性示出了根据本发明实施例的无线信号源的定位方法的流程图；
图3示意性示出了根据本发明实施例的确定无线信号源位置的方法流程图；
图4a示意性示出了根据本发明实施例的无线信号源向无线访问接入点发射信号的示意图；
图4b示意性示出了根据本发明实施例的无线访问接入点按照初始波达角度定位无线信号源位置的示意图；
图4c示意性示出了根据本发明实施例的无线访问接入点按照目标波达角度定位无线信号源位置的示意图；
图4d示意性示出了根据本发明实施例的多个无线访问接入点按照目标波达角度定位无线信号源位置的示意图；
图4e示意性示出了根据本发明实施例的多个无线访问接入点按照目标波达角度定位无线信号源位置的放大示意图；
图5示意性示出了根据本发明实施例得到的目标波达角度与相关技术中得到的目标波达角度的误差对比图；
图6示意性示出了根据本发明实施例得到的无线信号源的定位位置与相关技术中得到的无线信号源的定位位置的误差对比图；
图7示意性示出了根据本发明实施例的无线信号源的定位方法的定位精度与无线访问接入点的个数的关系图；
图8示意性示出了根据本发明实施例的无线信号源的定位装置的结构框图；以及
图9示意性示出了根据本发明实施例的适于实现无线信号源的定位方法的电子设备的方框图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本发明的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释（例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等）。
由于现有的WiFi设备均包含多根天线，可以应用阵列信号处理中的算法提取出信号波导角度的信息进行定位。但是现有的阵列信号处理算法存在一定的局限性，例如：压缩感知算法，需要选择合适的超参数，导致实际应用范围较小；阵列信号处理算法中通常伴随着矩阵求逆、矩阵分解等较为复杂的计算过程，导致定位效率较低。
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种无线信号源的定位方法，通过迭代计算，先得到每一个无线访问接入点的信号最大功率对应的初始波达角度；然后针对每一个无线访问接入点的初始波达角度，确定初始波达角度对应的候选波达角度；再将多个无线访问接入点的候选波达角度输入协同定位优化模型，输出每一个无线访问接入点的目标波达角度；最后根据多个无线访问接入点的位置和每一个无线访问接入点的目标波达角度，确定无线信号源的位置。由于初始波达角度是通过迭代计算得到的，与现有的压缩感知算法相比，不需要选择合适的超参数，增大的适用范围。同时利用同一信号源的多个无线访问接入点之间的波达角度的耦合性，将多个无线访问接入点的候选波达角度进行协同定位优化，提高了无线信号源定位的精度。
图1示意性示出了根据本发明实施例的无线信号源的定位方法的应用场景图。
如图1所示，根据该实施例的应用场景100可以包括WiFi设备101、102、103、网络104、服务器105和信号发射端106。网络104用以在WiFi设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
服务器105通过网络104接收WiFi设备101、102、103的信道状态信号（CSI信号），根据本发明实施例所提供的无线信号源的定位方法，确定信号发射端106的位置。
需要说明的是，本发明实施例所提供的无线信号源的定位方法一般可以由服务器105执行。相应地，本发明实施例所提供的无线信号源的定位装置一般可以设置于服务器105中。本发明实施例所提供的无线信号源的定位方法也可以由不同于服务器105且能够与WiFi设备101、102、103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群执行。相应地，本发明实施例所提供的无线信号源的定位装置也可以设置于不同于服务器105且能够与WiFi设备101、102、103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群中。
应该理解，图1中的WiFi设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的WiFi设备、网络和服务器。
以下将基于图1描述的场景，通过图2~图7对公开实施例的无线信号源的定位方法进行详细描述。
图2示意性示出了根据本发明实施例的无线信号源的定位方法的流程图。
如图2所示，该实施例的无线信号源的定位方法包括操作S210~操作S250。
在操作S210，接收多个无线访问接入点的信道状态信号。
根据本发明的实施例，每一个无限访问接入点的信道状态信号可以表示为式（一）中的矩阵Y：
Figure 367197DEST_PATH_IMAGE001
（一）
其中，Y表示信道状态信号，A表示信号导向矩阵，AH表示信号导向矩阵的共轭转置矩阵，S表示所有时刻无线访问接入点的信号。
Figure 248565DEST_PATH_IMAGE002
（二）
其中，
Figure 276564DEST_PATH_IMAGE003
（三）
其中， M表示无线访问接入点的天线数，K表示无线访问接入点的步进频点数，s t 表示无线访问接入点的所有天线和步进频点上的信号，T表示转置，则S M,K (t)表示t时刻第M个天线和第K个步进频点上的信道状态信号，St N表示tN时刻M个天线和K个步进频点上的信道状态信号。
Figure 254884DEST_PATH_IMAGE004
（四）
其中，L和l表示信号多径传播的路径总数和编号，h是信号传播的衰减系数，e是自 然常数，j是虚数单位，
Figure 38032DEST_PATH_IMAGE005
是信号的波达角度和传播时长，f是信号的频率，d是天线间距，c 是电磁波的传播速度。
Figure 937855DEST_PATH_IMAGE006
（五）
Figure 238387DEST_PATH_IMAGE007
（六）
其中，
Figure 540055DEST_PATH_IMAGE008
（七）
Figure 494105DEST_PATH_IMAGE009
表示不同天线、不同步进频点之间的相位差。
根据本发明的实施例，信号导向矩阵根据无线访问接入点的天线数M、步进频点数 K、信号的波达角度
Figure 881223DEST_PATH_IMAGE010
、信号的传播时长
Figure DEST_PATH_IMAGE011
确定。信号的波达角度
Figure 516604DEST_PATH_IMAGE010
可以取0～180°之间的任意 角度L1个，信号的传播时长
Figure 407200DEST_PATH_IMAGE012
可以取0～400ns之间的任意时长L2个。例如：无线访问接入点的 天线数为3，步进频点数为30，信号的波达角度180个，分别为（1，2，3…180），信号的传播时 长80个，分别为（5，10，15…400），则信号导向矩阵为M×K行、L1×L2列的矩阵，即90×14400 维矩阵。
在操作S220，针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，通过迭代计算，得到初始波达角度，其中，初始波达角度是信道状态信号中的信号最大功率对应的波达角度，波达角度表征无线信号源向无线访问接入点传播无线信号的传播方向。
根据本发明的实施例，针对每一个无限访问接入点，可以将
Figure 63309DEST_PATH_IMAGE013
处的干扰和噪 声的协方差矩阵定义为：
Figure 140987DEST_PATH_IMAGE014
（八）
其中，R表示信号的协方差矩阵，
Figure 314479DEST_PATH_IMAGE015
表示每一个信号导向矢量对应的信号功 率，
Figure 121898DEST_PATH_IMAGE016
表示第
Figure 89854DEST_PATH_IMAGE017
个信号导向矢量，
Figure 779461DEST_PATH_IMAGE018
表示
Figure 491065DEST_PATH_IMAGE019
的转 置。
将每一个
Figure 90674DEST_PATH_IMAGE020
迭代最小化如下加权最小二乘损失函数：
Figure 26269DEST_PATH_IMAGE021
（九）
其中，y表示最小二乘损失函数。
最小化式（九）可得：
Figure 609697DEST_PATH_IMAGE022
（十）
利用矩阵求逆引理式（十）可得：
Figure 452888DEST_PATH_IMAGE023
（十一）
其中，
Figure 172582DEST_PATH_IMAGE024
表示第
Figure 482341DEST_PATH_IMAGE025
个
Figure 146540DEST_PATH_IMAGE026
对应的信号幅值。信号的功率
Figure 668789DEST_PATH_IMAGE027
为
Figure 305306DEST_PATH_IMAGE028
的绝对值的平方。
根据本发明的实施例，通过迭代计算，可以得到信号的功率最大值对应的初始波达角度。
在操作S230，针对每一个无线访问接入点的初始波达角度，确定与初始波达角度对应的候选波达角度，其中，候选波达角度是通过将初始波达角度在预设角度范围内扩增得到的。
根据本发明的实施例，例如：无线访问接入点AP1的初始波达角度为A，预设角度范围为±a，则候选波达角度在A-a和A+a之间取值，取值间隔与信号导向矩阵中的波达角度的取值间隔相同，例如：取值间隔为1°，初始波达角度为30°，预设角度范围为±5°候选波达角度的取值范围为25°～35°，则AP1的候选波达角度的个数为11个，分别为25°、26°、27°…35°。
在操作S240，将多个无线访问接入点的候选波达角度输入协同定位优化模型，输出每一个无线访问接入点的目标波达角度，其中，协同定位优化模型是根据与信号最大功率参数对应的协方差矩阵和初始波达角度参数构建的。
根据本发明的实施例，由于信号传播时长仅用于决定直接路径，因此，在构建协同定位优化模型时，将信号传播时长进行简化处理，将其从模型公式中省略掉。协同定位优化模型可以表示为：
Figure 785966DEST_PATH_IMAGE029
（十二）
其中，I表示无线访问接入点的个数，β表示拉格朗日常数，
Figure 671883DEST_PATH_IMAGE030
表示信号功率最大值 对应的初始波达角度。
根据本发明的实施例，在协同定位优化模型中，可以通过迭代的方式求解，以得到每一个无线访问接入点的目标波达角度。求解过程如下：
Figure 263401DEST_PATH_IMAGE031
（十三）
其中，
Figure 957688DEST_PATH_IMAGE032
表示初始波达角度。
根据本发明的实施例，可以以每个无线访问接入点（AP）的位置为起点，对应的角 度为方向，形成多条射线，这些射线会相交于多个交点，可以取这些交点的中心作为该次迭 代的最优位置。最后计算出该最优位置到每个AP所对应的波达角度
Figure 405986DEST_PATH_IMAGE033
。例如：可以用
Figure 451303DEST_PATH_IMAGE033
代替
Figure 439987DEST_PATH_IMAGE034
计算得到式（十四）：
Figure 457622DEST_PATH_IMAGE035
（十四）
根据本发明的实施例，将每一个无线访问接入点（AP）的候选角度代入式（十四） 中，得到
Figure 545664DEST_PATH_IMAGE036
。再以同样的方式计算得到
Figure 671752DEST_PATH_IMAGE037
，并且用
Figure 870652DEST_PATH_IMAGE038
代替
Figure 742793DEST_PATH_IMAGE039
计算得到
Figure 1736DEST_PATH_IMAGE040
，通过迭代的 方式计算直至收敛，可以得到多个无线访问接入点的目标波达角度，以三个无线接入点为 例，则可以得到的3个目标波达角度（θ1，θ2，θ3）。
在操作S250，根据多个无线访问接入点的位置和每一个无线访问接入点的目标波达角度，确定无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，无线访问接入点的位置可以用平面直角坐标系中的坐标进行表示。例如：n个无线访问接入点为，每一个无线访问接入点的位置分别为AP1（x1，y1）、AP2（x2，y2）…APn（xn，yn），AP1的目标波达角度为θ1，AP2的目标波达角度为θ2... APn的目标波达角度为θn。可以以每一个无线访问接入点的位置为起点，沿着该无线访问接入点的目标波达角度的方向分别构建一条射线，则可以得到射线l1、l2…ln，可以将射线l1、l2…ln的交点确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，通过迭代计算，先得到每一个无线访问接入点的信号最大功率对应的初始波达角度；然后针对每一个无线访问接入点的初始波达角度，确定初始波达角度对应的候选波达角度；再将多个无线访问接入点的候选波达角度输入协同定位优化模型，输出每一个无线访问接入点的目标波达角度；最后根据多个无线访问接入点的位置和每一个无线访问接入点的目标波达角度，确定无线信号源的位置。由于初始波达角度是通过迭代计算得到的，与现有的压缩感知算法相比，不需要选择合适的超参数，增大了适用范围。同时利用同一信号源的多个无线访问接入点之间的波达角度的耦合性，将多个无线访问接入点的候选波达角度进行协同定位优化，提高了无线信号源定位的精度。
根据本发明的实施例，针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，通过迭代计算，得到初始波达角度，包括：
针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，构建信号导向矩阵，其中，信号导向矩阵包括多个信号导向矢量，信号导向矢量用于表征无线信号源与无线访问接入点的波达角度和信道状态信号的传播时长；
计算每一个信号导向矢量的信号功率，得到信号功率矩阵；
根据信号导向矩阵和信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵；
通过迭代计算信号协方差矩阵和信号功率矩阵直至收敛，得到初始波达角度。
根据本发明的实施例，可以根据式（十一）计算每一个信号导向矢量的信号幅值，再根据信号幅值的绝对值的平方确定信号功率，可以得到信号功率矩阵P，其中，信号功率的计算公式如式（十五）所示：
Figure 552803DEST_PATH_IMAGE041
（十五）
其中，
Figure 148869DEST_PATH_IMAGE042
表示每一个信号导向矢量对应的信号功率，
Figure 672255DEST_PATH_IMAGE043
表示每一个信号导向 矢量对应的信号幅值。
根据本发明的实施例，信号协方差矩阵可以定义为信号导向矩阵、信号功率矩阵和信号导向矩阵的共轭转置矩阵的乘积，如式（十六）所示：
Figure 570940DEST_PATH_IMAGE044
（十六）
其中，R表示信号协方差矩阵，A表示信号导向矩阵，A H 表示信号导向矩阵的共轭转 置矩阵，P表示信号功率矩阵，P是一个对角阵，其中，第
Figure 546987DEST_PATH_IMAGE045
个对角元素为
Figure 884427DEST_PATH_IMAGE046
。
根据本发明的实施例，由于协方差矩阵R和功率交替更新，更新后的信号幅值如式（十七）所示，可以通过迭代方式进行计算，得到功率最大值对应的初始波达角度。其中，信号功率矩阵中功率最大值处对应的波达角度即为初始波达角度。
Figure 121373DEST_PATH_IMAGE047
（十七）
其中，
Figure 456540DEST_PATH_IMAGE048
表示迭代计算中，更新后的信号幅值。
根据本发明的实施例，根据协方差矩阵和功率的交替更新通过迭代计算确定功率最大值处对应的初始波达角度，在算法执行的过程中，不涉及超参数和矩阵求逆、分解的过程，计算过程易于执行，计算效率高，可以满足实时定位的要求。
根据本发明的实施例，根据信号导向矩阵和信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵，包括：
根据信号导向矩阵，确定信号导向矩阵的共轭转置矩阵；
根据信号导向矩阵、信号导向矩阵的共轭转置矩阵和信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵。
根据本发明的实施例，例如：信号导向矩阵A为m×n维的矩阵，信号导向矩阵中的信号导向向量为aij，取每一个信号导向向量的共轭向量bij，得到共轭矩阵B，再将共轭矩阵B转置得到信号导向矩阵的共轭转置矩阵A H 。按照式（十六）所示，得到信号协方差矩阵R。
根据本发明的实施例，信号协方差矩阵是根据信号导向矩阵和信号功率矩阵得到的，可以使得信号协方差矩阵与功率交替更新，进而可以通过执行迭代计算确定功率最大值对应的初始波达角度。
图3示意性示出了根据本发明实施例的确定无线信号源位置的方法流程图。
如图3所示，该实施例的确定无线信号源位置的方法包括操作S310~S340。
在操作S310，以第一无线访问接入点的位置为第一起点，以垂直于第一无线访问接入点的多个天线的线段为第一初始线段，构建第一有向线段，其中，第一有向线段与第一初始线段的夹角为第一无线访问接入点的目标波达角度。
根据本发明的实施例，以第一无线访问接入点、第二无线访问接入点、第三无线访问接入点均处于同一平面为例，第一无线访问接入点的位置可以用平面直角坐标系中的二维坐标进行表示，例如AP1（x1,y1）。在本发明实施例中，第一无线访问接入点的多个天线相互平行，垂直于第一无线访问接入点的多个天线的线段仅有一条，即为第一初始线段。可以以AP1（x1,y1）为起点，以第一无线访问接入点的目标波达角度θ1为方向，构建第一有向线段，使得第一有向线段与第一初始线段的夹角为θ1。
在操作S320，以第二无线访问接入点的位置为第二起点，以垂直于第二无线访问接入点的多个天线的线段为第二初始线段，构建第二有向线段，其中，第二有向线段与第二初始线段的夹角为第二无线访问接入点的目标波达角度。
根据本发明的实施例，例如：第二无线访问接入点的位置可以表示为AP2（x2，y2）。在本发明实施例中，第二无线访问接入点的多个天线相互平行，垂直于第二无线访问接入点的多个天线的线段仅有一条，即为第二初始线段。可以以AP2（x2，y2）为起点，以第二无线访问接入点的目标波达角度θ2为方向，构建第二有向线段，使得第二有向线段与第二初始线段的夹角为θ2。
在操作S330，以第三无线访问接入点的位置为第三起点，以垂直于第三无线访问接入点的多个天线的线段为第三初始线段，构建第三有向线段，其中，第三有向线段与第三初始线段的夹角为第三无线访问接入点的目标波达角度。
根据本发明的实施例，例如：第三无线访问接入点的位置可以表示为AP3（x3，y3）。在本发明实施例中，第三无线访问接入点的多个天线相互平行，垂直于第三无线访问接入点的多个天线的线段仅有一条，即为第三初始线段。可以以AP3（x3，y3）为起点，以第三无线访问接入点的目标波达角度θ2为方向，构建第三有向线段，使得第三有向线段与第三初始线段的夹角为θ2。
在操作S340，根据第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段，确定无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，由于同一信号源发射的信号是以同心圆的方式传播的，第一无线访问接入点、第二无线访问接入点、第三无线访问接入点接收到的信号来自于同一信号源，因此，第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段理论上会相交于一点或多点。
根据本发明的实施例，在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成一个交点的情况下，将第一有向线段、第二有向线段和第三有向线段的交点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，例如：第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交于点O（xi，yi），可以确定无线信号源的位置坐标为（xi，yi）。
根据本发明的实施例，在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成多个交点的情况下，将多个交点的中心点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，例如：多个交点分别为M（xm，ym）、N(xp，yp)、P(xp，yp)，可以将交点的中心点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，在确定交点的中心点时，可以利用第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成相交图形，例如：当存在3个交点M（xm，ym）、N(xp，yp)、P(xp，yp)时，三条有向线段相交形成的相交图形为三角形，可以通过确定该三角形的中心点，确定无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，通过多个无线访问接入点按照目标波达角度构建多条有向线段，由于利用同一信号源发射的信号在多个无线访问接入点之间的耦合性，将多条有向线段的交点或中心点确定为无线信号源的位置，提高了无线信号源定位的精准度。
图4a示意性示出了根据本发明实施例的无线信号源向无线访问接入点发射信号的示意图。
如图4a所示，第一无线访问接入点AP1、第二无线访问接入点AP2、第三无线访问接入点AP3接收来自于无线信号源的信道状态信号（CSI信号）。
图4b示意性示出了根据本发明实施例的无线访问接入点按照初始波达角度定位无线信号源位置的示意图。如图4b所示，每一个无线访问接入点接收到信道状态信号之后，均根据本发明实施例提供的方法，通过迭代计算得到信号功率最大值对应的初始波达角度。
图4c示意性示出了根据本发明实施例的无线访问接入点按照目标波达角度定位无线信号源位置的示意图。
如图4c所示，将第一无线访问接入点AP1、第二无线访问接入点AP2、第三无线访问接入点AP3的候选波达角度输入协同定位优化模型中，计算出第一无线访问接入点的目标波达角度、第二无线访问接入点的目标波达角度、第三无线访问接入点的目标波达角度。
图4d示意性示出了根据本发明实施例的多个无线访问接入点按照目标波达角度定位无线信号源位置的示意图。
如图4d所示，分别以第一无线访问接入点AP1、第二无线访问接入点AP2、第三无线访问接入点AP3为起点，以第一无线访问接入点的目标波达角度、第二无线访问接入点的目标波达角度、第三无线访问接入点的目标波达角度为方向，构建出的三条有向线段相交形成的相交三角形，该相交三角形的中心点即为无线信号源的位置。
图4e示意性示出了根据本发明实施例的多个无线访问接入点按照目标波达角度定位无线信号源位置的放大示意图。
如图4e所示，图4e为图4d中的放大示意图。第一无线访问接入点的初始波达角度 为
Figure 919882DEST_PATH_IMAGE049
、目标波达角度为
Figure 998697DEST_PATH_IMAGE050
，第二无线访问接入点的初始波达角度为
Figure 90149DEST_PATH_IMAGE051
、目标波达角度为
Figure 596217DEST_PATH_IMAGE052
， 第三无线访问接入点的初始波达角度为
Figure 609172DEST_PATH_IMAGE053
、目标波达角度为
Figure 226099DEST_PATH_IMAGE054
。三条有向线段相交形成的 三角形的中心点，即图4e中三条虚线的交点。
根据本发明的实施例，为了直观地展示本发明实施例的定位效果，在相同的应用场景下，即无线信号源采用搭配Intel5300网卡的主机，无线访问接入点采用三台相同的WiFi设备，每台设备均搭载3根天线。无线信号的载频为5.31GHz，并且存在30个子载波。在长为8.5m，宽为5.5m的房间内进行试验，房间内存在如椅子、桌子等家具。分别按照本发明实施例提供的方法、传统的SpotFi算法、MUSIC算法进行处理，处理的结果如图5~图6所示。
图5示意性示出了根据本发明实施例得到的目标波达角度与相关技术中得到的目标波达角度的误差对比图。
如图5所示，横坐标表示定位波达角度（AoA）的误差，纵坐标表示概率密度（CDF）。在概率密度为0.5的情况下，采用本发明实施例的方法（图中标识为Proposed）定位的目标波达角度与无线信号源的实际波达角度的误差为4°，采用传统的SpotFi算法（图中标识为SpotFi）定位的目标波达角度与无线信号源的实际波达角度的误差为7°，采用MUSIC算法（图中标识为MUSIC）定位的目标波达角度与无线信号源的实际波达角度的误差为8°。可以看出，本发明实施例提供的方法得到的目标波达角度与无线信号源的实际波达角度的误差比其他两种算法小，表示本发明实施例提供的方法的定位精准度比其他两种算法高。
图6示意性示出了根据本发明实施例得到的无线信号源的定位位置与相关技术中得到的无线信号源的定位位置的误差对比图。
如图6所示，横坐标表示定位位置的误差，纵坐标表示概率密度（CDF）。在概率密度为0.5的情况下，采用本发明实施例的方法（图中标识为Proposed）定位的位置与无线信号源的实际位置的误差为0.3m，采用传统的SpotFi算法（图中标识为SpotFi）定位的位置与无线信号源的实际位置的误差为0.8m，采用MUSIC算法（图中标识为MUSIC）定位的位置与无线信号源的实际位置的误差为0.9m。可以看出，本发明实施例提供的方法得到的位置与无线信号源的实际位置的误差比其他两种算法小，表示本发明实施例提供的方法的定位精准度比其他两种算法高。
图7示意性示出了根据本发明实施例的无线信号源的定位方法的定位精度与无线访问接入点的个数的关系图。
如图7所示，横坐标表示定位位置误差，纵坐标表示经验概率密度（CDF）。在概率密度为0.5的情况下，采用2个无线访问接入点（图中标识为2Aps）确定的无线信号源的位置与实际位置的定位位置误差为0.6m，采用3个无线访问接入点（图中标识为3Aps）确定的无线信号源的位置与实际位置的定位位置误差为0.4m，采用4个无线访问接入点（图中标识为4Aps）确定的无线信号源的位置与实际位置的定位位置误差为0.2m。可以看出，在应用场景相同的情况下，随着无线访问接入点数量的增多，无线信号源的定位位置误差逐渐减小，表明本发明实施例提供的无线信号源的定位方法，考虑了多个无线访问接入点之间的耦合关系，提高了无线信号源的定位的精准度。
基于上述无线信号源的定位方法，本发明还提供了一种无线信号源的定位装置。以下将结合图8对该装置进行详细描述。
图8示意性示出了根据本发明实施例的无线信号源的定位装置的结构框图。
如图8所示，该实施例的无线信号源的定位装置800包括接收模块810、计算模块820、第一确定模块830、输出模块840和第二确定模块850。
接收模块810用于接收多个无线访问接入点的信道状态信号。在一实施例中，接收模块810可以用于执行前文描述的操作S210，在此不再赘述。
计算模块820用于针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，通过迭代计算，得到初始波达角度，其中，初始波达角度是信道状态信号中的信号最大功率对应的波达角度，波达角度表征无线信号源向无线访问接入点传播无线信号的传播方向。在一实施例中，计算模块820可以用于执行前文描述的操作S220，在此不再赘述。
第一确定模块830用于针对每一个无线访问接入点的初始波达角度，确定与初始波达角度对应的候选波达角度，其中，候选波达角度是通过将初始波达角度在预设角度范围内扩增得到的。在一实施例中，第一确定模块830可以用于执行前文描述的操作S230，在此不再赘述。
输出模块840，用于将多个无线访问接入点的候选波达角度输入协同定位优化模型，输出每一个无线访问接入点的目标波达角度，其中，协同定位优化模型是根据与信号最大功率参数对应的协方差矩阵和初始波达角度参数构建的。在一实施例中，输出模块840可以用于执行前文描述的操作S240，在此不再赘述。
第二确定模块850，用于根据多个无线访问接入点的位置和每一个无线访问接入点的目标波达角度，确定无线信号源的位置。在一实施例中，第二确定模块850可以用于执行前文描述的操作S250，在此不再赘述。
根据本发明的实施例，计算模块包括第一构建单元、第一计算单元、第一确定单元、第二计算单元。其中，第一构建单元，用于针对每一个无线访问接入点的信道状态信号，构建信号导向矩阵，其中，信号导向矩阵包括多个信号导向矢量，信号导向矢量用于表征无线信号源与无线访问接入点的波达角度和信道状态信号的传播时长。第一计算单元，用于计算每一个信号导向矢量的信号功率，得到信号功率矩阵。第一确定单元，用于根据信号导向矩阵和信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵。第二计算单元，用于通过迭代计算信号协方差矩阵和信号功率矩阵直至收敛，得到初始波达角度。
根据本发明的实施例，第一确定单元包括第一确定子单元和第二确定子单元。其中，第一确定子单元，用于根据信号导向矩阵，确定信号导向矩阵的共轭转置矩阵。第二确定子单元，用于根据信号导向矩阵、信号导向矩阵的共轭转置矩阵和信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵。
根据本发明的实施例，第二确定模块包括第一构建单元、第二构建单元、第三构建单元和第二确定单元。其中，第一构建单元，用于以第一无线访问接入点的位置为第一起点，以垂直于第一无线访问接入点的多个天线的线段为第一初始线段，构建第一有向线段，其中，第一有向线段与第一初始线段的夹角为第一无线访问接入点的目标波达角度。第二构建单元，用于以第二无线访问接入点的位置为第二起点，以垂直于第二无线访问接入点的多个天线的线段为第二初始线段，构建第二有向线段，其中，第二有向线段与第二初始线段的夹角为第二无线访问接入点的目标波达角度。第三构建单元，用于以第三无线访问接入点的位置为第三起点，以垂直于第三无线访问接入点的多个天线的线段为第三初始线段，构建第三有向线段，其中，第三有向线段与第三初始线段的夹角为第三无线访问接入点的目标波达角度。第二确定单元，用于根据第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段，确定无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，第二确定单元包括第三确定子单元，用于在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成一个交点的情况下，将第一有向线段、第二有向线段和第三有向线段的交点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，第二确定单元包括第四确定子单元，用于在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成多个交点的情况下，将多个交点的中心点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，第二确定单元包括第五确定子单元，用于在第一有向线段、第二有向线段、第三有向线段相交并形成相交图形的情况下，将相交图形的中心点，确定为无线信号源的位置。
根据本发明的实施例，接收模块810、计算模块820、第一确定模块830、输出模块840和第二确定模块850中的任意多个模块可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本发明的实施例，接收模块810、计算模块820、第一确定模块830、输出模块840和第二确定模块850中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑阵列（PLA）、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路（ASIC），或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，接收模块810、计算模块820、第一确定模块830、输出模块840和第二确定模块850中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
图9示意性示出了根据本发明实施例的适于实现无线信号源的定位方法的电子设备的方框图。
如图9所示，根据本发明实施例的电子设备900包括处理器901，其可以根据存储在只读存储器（ROM）902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器（RAM）903中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器901例如可以包括通用微处理器（例如CPU）、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器（例如，专用集成电路（ASIC））等等。处理器901还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器901可以包括用于执行根据本发明实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
在RAM 903中，存储有电子设备900操作所需的各种程序和数据。处理器 901、ROM902以及RAM 903通过总线904彼此相连。处理器901通过执行ROM 902和/或RAM 903中的程序来执行根据本发明实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 902和RAM 903以外的一个或多个存储器中。处理器901也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本发明实施例的方法流程的各种操作。
根据本发明的实施例，电子设备900还可以包括输入/输出（I/O）接口905，输入/输出（I/O）接口905也连接至总线904。电子设备900还可以包括连接至I/O接口905的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本发明实施例的方法。
根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 902和/或RAM 903和/或ROM 902和RAM 903以外的一个或多个存储器。
本发明的实施例还包括一种计算机程序产品，其包括计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。当计算机程序产品在计算机系统中运行时，该程序代码用于使计算机系统实现本发明实施例所提供的无线信号源的定位方法。
在该计算机程序被处理器901执行时执行本发明实施例的系统/装置中限定的上述功能。根据本发明的实施例，上文描述的系统、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
在一种实施例中，该计算机程序可以依托于光存储器件、磁存储器件等有形存储介质。在另一种实施例中，该计算机程序也可以在网络介质上以信号的形式进行传输、分发，并通过通信部分909被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。该计算机程序包含的程序代码可以用任何适当的网络介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被处理器901执行时，执行本发明实施例的系统中限定的上述功能。根据本发明的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
根据本发明的实施例，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例提供的计算机程序的程序代码，具体地，可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。程序设计语言包括但不限于诸如Java，C++，python，“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域技术人员可以理解，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本发明中。特别地，在不脱离本发明精神和教导的情况下，本发明的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本发明的范围。
以上对本发明的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种无线信号源的定位方法，包括：
接收多个无线访问接入点的信道状态信号；
针对每一个所述无线访问接入点的信道状态信号，通过迭代计算，得到初始波达角度，其中，所述初始波达角度是所述信道状态信号中的信号最大功率对应的波达角度，所述波达角度表征无线信号源向所述无线访问接入点传播无线信号的传播方向；
针对每一个所述无线访问接入点的所述初始波达角度，确定与所述初始波达角度对应的候选波达角度，其中，所述候选波达角度是通过将所述初始波达角度在预设角度范围内扩增得到的；
将多个所述无线访问接入点的所述候选波达角度输入协同定位优化模型，输出每一个所述无线访问接入点的目标波达角度，其中，所述协同定位优化模型是根据与信号最大功率参数对应的协方差矩阵和初始波达角度参数构建的；以及
根据多个所述无线访问接入点的位置和所述每一个所述无线访问接入点的目标波达角度，确定所述无线信号源的位置；
其中，所述协同定位优化模型为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，I表示无线访问接入点的个数，β表示拉格朗日常数，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示信号功率最大值对应 的初始波达角度，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示所述每一个所述无线访问接入点的目标波达角度；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表示信号 导向矢量；
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表示
Figure 928555DEST_PATH_IMAGE008
的转置；
Figure DEST_PATH_IMAGE012
表示信号的协方差矩阵的逆矩阵；
Figure DEST_PATH_IMAGE014
表示最小二乘 损失函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述针对每一个所述无线访问接入点的信道状态信号，通过迭代计算，得到初始波达角度，包括：
针对每一个所述无线访问接入点的信道状态信号，构建信号导向矩阵，其中，所述信号导向矩阵包括多个信号导向矢量，所述信号导向矢量用于表征所述无线信号源与所述无线访问接入点的波达角度和所述信道状态信号的传播时长；
计算每一个所述信号导向矢量的信号功率，得到信号功率矩阵；
根据所述信号导向矩阵和所述信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵；
通过迭代计算所述信号协方差矩阵和所述信号功率矩阵直至收敛，得到所述初始波达角度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述根据所述信号导向矩阵和所述信号功率矩阵，确定信号协方差矩阵，包括：
根据所述信号导向矩阵，确定所述信号导向矩阵的共轭转置矩阵；
根据所述信号导向矩阵、所述信号导向矩阵的共轭转置矩阵和所述信号功率矩阵，确定所述信号协方差矩阵。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据多个所述无线访问接入点的位置和所述每一个所述无线访问接入点的目标波达角度，确定所述无线信号源的位置，包括：
以第一无线访问接入点的位置为第一起点，以垂直于所述第一无线访问接入点的多个天线的线段为第一初始线段，构建第一有向线段，其中，所述第一有向线段与所述第一初始线段的夹角为所述第一无线访问接入点的目标波达角度；
以第二无线访问接入点的位置为第二起点，以垂直于所述第二无线访问接入点的多个天线的线段为第二初始线段，构建第二有向线段，其中，所述第二有向线段与所述第二初始线段的夹角为所述第二无线访问接入点的目标波达角度；
以第三无线访问接入点的位置为第三起点，以垂直于所述第三无线访问接入点的多个天线的线段为第三初始线段，构建第三有向线段，其中，所述第三有向线段与所述第三初始线段的夹角为所述第三无线访问接入点的目标波达角度；
根据所述第一有向线段、所述第二有向线段、所述第三有向线段，确定所述无线信号源的位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据所述第一有向线段、所述第二有向线段、所述第三有向线段，确定所述无线信号源的位置，包括：
在所述第一有向线段、所述第二有向线段、所述第三有向线段相交并形成一个交点的情况下，将所述第一有向线段、所述第二有向线段和所述第三有向线段的交点，确定为所述无线信号源的位置。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据所述第一有向线段、所述第二有向线段、所述第三有向线段，确定所述无线信号源的位置，包括：
在所述第一有向线段、所述第二有向线段、所述第三有向线段相交并形成多个交点的情况下，将所述多个交点的中心点，确定为所述无线信号源的位置。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据所述第一有向线段、所述第二有向线段、所述第三有向线段，确定所述无线信号源的位置，包括：
在所述第一有向线段、所述第二有向线段、所述第三有向线段相交并形成相交图形的情况下，将所述相交图形的中心点，确定为所述无线信号源的位置。
8.一种无线信号源的定位装置，包括：
接收模块，用于接收多个无线访问接入点的信道状态信号；
计算模块，用于针对每一个所述无线访问接入点的信道状态信号，通过迭代计算，得到初始波达角度，其中，所述初始波达角度是所述信道状态信号中的信号最大功率对应的波达角度，所述波达角度表征无线信号源向所述无线访问接入点传播无线信号的传播方向；
第一确定模块，用于针对每一个所述无线访问接入点的所述初始波达角度，确定与所述初始波达角度对应的候选波达角度，其中，所述候选波达角度是通过将所述初始波达角度在预设角度范围内扩增得到的；
输出模块，用于将多个所述无线访问接入点的所述候选波达角度输入协同定位优化模型，输出每一个所述无线访问接入点的目标波达角度，其中，所述协同定位优化模型是根据与信号最大功率参数对应的协方差矩阵和初始波达角度参数构建的；
第二确定模块，用于根据多个所述无线访问接入点的位置和所述每一个所述无线访问接入点的目标波达角度，确定无线信号源的位置；
其中，所述协同定位优化模型为：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
其中，I表示无线访问接入点的个数，β表示拉格朗日常数，
Figure 360542DEST_PATH_IMAGE004
表示信号功率最大值对应 的初始波达角度，
Figure 140279DEST_PATH_IMAGE006
表示所述每一个所述无线访问接入点的目标波达角度；
Figure 66647DEST_PATH_IMAGE008
表示信号 导向矢量；
Figure 84281DEST_PATH_IMAGE010
表示
Figure 562536DEST_PATH_IMAGE008
的转置；
Figure 95149DEST_PATH_IMAGE012
表示信号的协方差矩阵的逆矩阵；
Figure DEST_PATH_IMAGE016
表示最小二乘 损失函数。
9.一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求1~7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1~7中任一项所述的方法。
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