一种基于MUSIC算法的室内定位方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于MUSIC算法的室内定位方法及装置，设定K个接收天线构成信号接收阵列和M个信号发射点；利用信号接收阵列输出的信号矩阵计算协方差矩阵R_xx；利用协方差矩阵R_xx构造特征方程，求解得到多个特征值λ_i和与特征值对应的特征向量v_i，并对特征值λ_i进行大小排序；对经过排序的各特征值λ_i利用主成分分析法和设定的累积贡献率计算出主变量及主变量的个数，得到与信号子空间和噪声子空间分别对应的特征值和特征向量；构造谱函数，搜索出M个最大谱峰，计算出波达方向。本发明该方法能够通过部署在监测区域的beacon点和无线网关组网通信，数据经无线通信模块传输至云端，进行协作感知、采集和定位网络覆盖区域内信号发射点的信息。

主权项

一种基于MUSIC算法的室内定位方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在待定位区域内部署K个beacon点构成信号接收阵列；(2)由M个无线移动设备构成M个信号点，M个无线移动设备与信号接收阵列直接进行通信；(3)利用信号接收阵列输出的信号矩阵计算协方差矩阵R_xx；(4)利用协方差矩阵R_xx构造特征方程|λI‑R_xx|＝0，求解特征方程，得到多个特征值λ_i和与特征值对应的特征向量v_i，并对特征值λ_i进行大小排序；(5)对经过排序的各特征值λ_i利用主成分分析法和设定的累积贡献率计算出主变量及主变量的个数，从而得到与信号子空间和噪声子空间分别对应的特征值和特征向量，形成信号子空间和噪声子空间；(6)利用MUSIC算法构造谱函数，搜索出谱函数的M个最大谱峰，从而计算出波达方向，定位出M个信号点的地理位置，M个无线移动设备将与其对应的信号点的地理位置和Mac地址传输到无线网关，由无线网关传输到云端监控中心；(7)当M个无线移动设备移动到其他的位置时，重复执行步骤(2)～(6)，得到M个无线移动设备的新的地理位置；(8)云端监控中心找出具有相同Mac地址的2个不同的地理位置，进行路线规划，并发送给无线移动设备，实现室内定位。