专利名称：目标设备的定位方法和系统及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种目标设备的定位方法和系统及设备。
背景技术：
在目标定位应用中，目标定位系统要解决的任务是如何采集测量数据以及如何根据所获测量数据对整个观测区域内的所有目标所在的位置进行准确、高效定位。目前，解决上述任务是通过CS目标定位技术来实现的，具体的,将现有的压缩感知(CompressiveSensing ;简称:CS)技术应用到目标定位应用中。
图1为现有技术中目标定位系统的架构示意图，如图1所示，该CS目标定位技术的具体实现方式为:仅在观测网格(该定位系统的整个观测区域等效为一个观测网格)上部署较少的检测节点，然后检测节点将各自的所在位置处的测量数据统一上报给定位系统内的集中式融合中心或者基站，以供集中式融合中心或者基站根据所收集的各测量数据对未知的目标位置向量进行重建，并依据重建结果对观测区域内的目标位置的坐标进行定位。但是，该CS目标定位技术仅支持集中式场景，且完全依赖于集中式融合中心或者基站，若集中式融合中心或者基站出现异常，则无法实现对目标位置的坐标的准确定位；另夕卜，由于所有的检测节点均向集中式融合中心或者基站上报测量数据，因此，还造成了目标定位系统内上报能耗开销较大，且上报传输损耗增大的问题。
发明内容
本发明提供一种目标设备的定位方法和系统及设备，用于实现了非集中式场景下对待定位目标设备的准确且闻效定位。本发明的第一方面是提供一种目标设备的定位方法，包括:簇节点根据所述簇节点采集的本地测量数据和所述簇节点的簇覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点采集并上报的本地测量数据，进行去相关处理，获取所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵；所述簇节点根据所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵、所述簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，进行联合信号重建处理，获取所述簇节点的初始时刻的信号重建信息，并根据所述初始时刻的信号重建信息，获取所述初始时刻的目标定位位
置信息；所述簇节点根据所述簇节点的第t_l时刻的信号重建信息、所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵、所述簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，以及接收到的所述簇节点的相邻簇节点的第t-Ι时刻的信号重建信息，进行迭代更新的联合信号重建处理，获取所述簇节点的第t时刻的信号重建信息，并根据所述第t时刻的信号重建信息，获取所述第t时刻的目标定位位置信息；重复执行该步骤，直至获取的第M时刻的目标定位位置信息满足终止迭代条件；所述簇节点将第M时刻的目标定位位置信息作为待定位目标设备的位置的坐标，并将所述待定位目标设备的位置的坐标发送给所述簇节点的覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点；其中，t为时刻索引号，所述第t时刻表示当前时刻，所述第t-1时刻表示所述当前时刻的上一时刻，M表示满足终止迭代条件的迭代终止时刻，t和M均为整数，且M ^ t ^ I ；当t=l时，所述第t-Ι时刻为所述初始时刻，当t > I时，所述第t时刻表示所述初始时刻后的其他后续迭代更新时刻。在本发明的第一方面的第一种可能实现方式中，所述簇节点根据所述簇节点采集的本地测量数据和所述簇节点的簇覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点采集并上报的本地测量数据，进行去相关处理，获取所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵，包括:所述簇节点Iii根据其采集的本地测量数据和所述簇节点h的簇覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点采集并上报的本地测量数据，采用公式
权利要求
1.一种目标设备的定位方法，其特征在于，包括: 簇节点根据所述簇节点采集的本地测量数据和所述簇节点的簇覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点采集并上报的本地测量数据，进行去相关处理，获取所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵； 所述簇节点根据所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵、所述簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，进行联合信号重建处理，获取所述簇节点的初始时刻的信号重建信息，并根据所述初始时刻的信号重建信息，获取所述初始时刻的目标定位位置信息； 所述簇节点根据所述簇节点的第t-ι时刻的信号重建信息、所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵、所述簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，以及接收到的所述簇节点的相邻簇节点的第t-ι时刻的信号重建信息，进行迭代更新的联合信号重建处理，获取所述簇节点的第t时刻的信号重建信息，并根据所述第t时刻的信号重建信息，获取所述第t时刻的目标定位位置信息；重复执行该步骤，直至获取的第M时刻的目标定位位置信息满足终止迭代条件； 所述簇节点将第M时刻的目标定位位置信息作为待定位目标设备的位置的坐标，并将所述待定位目标设备的位置的坐标发送给所述簇节点的覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点； 其中，t为时刻索引号，所述第t时刻表示当前时刻，所述第t-Ι时刻表示所述当前时刻的上一时刻， M表示满足终止迭代条件的迭代终止时刻，t和M均为整数，且M > t ^ I ；当t=l时，所述第t-Ι时刻为所述初始时刻，当t > I时，所述第t时刻表示所述初始时刻后的其他后续迭代更新时刻。
2.根据权利要求1所述的目标设备的定位方法，其特征在于，所述簇节点根据所述簇节点采集的本地测量数据和所述簇节点的簇覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点采集并上报的本地测量数据，进行去相关处理，获取所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵，包括: 所述簇节点h根据其采集的本地测量数据和所述簇节点h的簇覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点采集并上报的本地测量数据，采用公式職k = Ta1-11S + nk = I； Φ； ΨΘ十ih = Λ,.: θ11,.，获取所述簇节点hi的有效测量数据mk和处理矩阵； 其中，Θ为所述待定位目标设备的位置向量；ψ为稀疏表示矩阵；S为所述待定位目标设备在观测区域内所有网格点处的辐射信号向量，且8=Ψ Θ 为采样矩阵，所述采样矩阵中每一行只有一个元素取值为I而其他元素均为O,且其中一行取值为I的元素的位置对应为所述簇节点hi在网格中的位置，其他各行中取值为I的元素的位置分别对应为所述簇节点hi的簇覆盖范围内其他各检测节点在网格中的位置；φ0表示采集所述簇节点hi以及其覆盖范围内其他各检测节点在网格中的各所在位置处的本地测量数据；Tft,为去相关矩阵，且具(ΦΑΨ)+ orth(.)为对矩阵的列向量的正交化操作，(.)τ为转置操作，Cf为伪逆操作；
3.根据权利要求2所述的目标设备的定位方法，其特征在于，所述簇节点根据所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵、所述簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，进行联合信号重建处理，获取所述簇节点的初始时刻的信号重建信息，包括: 所述簇节点h根据所述簇节点h的有效测量数据.!^和处理矩阵Alt、所述簇节点的相邻簇节点hj共享的有效测量数据和处理矩阵Afti，采用公式
4.根据权利要求3所述的目标设备的定位方法，其特征在于，所述簇节点根据所述簇节点的第t-Ι时刻的信号重建信息、所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵、所述簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，以及接收到的所述簇节点的相邻簇节点的第t-ι时刻的信号重建信息，进行迭代更新的联合信号重建处理，获取所述簇节点的第t时刻的信号重建信息，包括: 所述簇节点hi根据所述簇节点hi的第t-ι时刻的信号重建信息-1)，所述簇节点hi的有效测量数据m.和处理矩阵A4、所述簇节点hi的相邻簇节点hj共享的有效测量数据和处理矩阵 以及接收到的所述簇节点Iii的相邻簇节点hj的第t-Ι时刻的信号重建信息
5.根据权利要求4所述的目标设备的定位方法，其特征在于，所述获取的第M时刻的目标定位位置信息满足终止迭代条件，包括: 获取的所述第M时刻的目标定位位置信息满足
6.根据权利要求1至5任意所述的目标设备的定位方法，其特征在于，还包括: 当在所述初始时刻时，所述簇节点向所述簇节点的相邻簇节点广播所述簇节点在所述初始时刻获取的信号重建信息；或者， 当在所述初始时刻后的其他后续迭代更新时刻时，所述簇节点向所述簇节点的相邻簇节点广播所述簇节点在所述第t时刻获取的信号重建信息。
7.根据权利要求1所述的目标设备的定位方法，其特征在于，在所述获取所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵之后，所述簇节点根据所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵、所述簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，进行联合信号重建处理，获取所述簇节点的初始时刻的信号重建信息之前，所述方法还包括:所述簇节点向所述簇节点的相邻簇节点共享所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵。
8.一种簇节点，其特征在于，包括: 相关处理模块，用于根据所述簇节点采集的本地测量数据和所述簇节点的簇覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点采集并上报的本地测量数据，进行去相关处理，获取所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵； 位置信息处理模块，用于根据所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵、所述簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，进行联合信号重建处理，获取所述簇节点的初始时刻的信号重建信息，并根据所述初始时刻的信号重建信息，获取所述初始时刻的目标定位位置信息；并根据所述初始时刻的信号重建信息，获取所述初始时刻的目标定位位置信息； 所述位置信息处理模块还用于根据所述簇节点的第t-Ι时刻的信号重建信息、所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵、所述簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，以及接收到的所述簇节点的相邻簇节点的第t-Ι时刻的信号重建信息，进行迭代更新的联合信号重建处理，获取所述簇节点的第t时刻的信号重建信息，并根据所述第t时刻的信号重建信息，获取所述第t时刻的目标定位位置信息；重复执行该步骤，直至获取的第M时刻的目标定位位置信息满足终止迭代条件； 待定位目标设备的位置的坐标处理模块，用于将第M时刻的目标定位位置信息作为待定位目标设备的位置的坐标，并将所述待定位目标设备的位置的坐标发送给所述簇节点的覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点； 其中，t为时刻索引号，所述第t时刻表示当前时刻，所述第t-Ι时刻表示所述当前时刻的上一时刻，M表示满足终止迭代条件的迭代终止时刻，t和M均为整数，且M > t ^ I ；当t=l时，所述第t-Ι时刻为所述初始时刻，当t > I时，所述第t时刻表示所述初始时刻后的其他后续迭代更新时刻。
9.根据权利要求8所述的簇节点，其特征在于，所述相关处理模块具体用于根据其采集的本地测量数据和所述簇节点Iii的簇覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点采集并上报的本地测量数据，采用公式
10.根据权利要求9所述的簇节点，其特征在于，所述位置信息处理模块包括: 联合信号重建结果获取单元，用于根据所述簇节点h的有效测量数据《%和处理矩阵AH、所述簇节点的相邻簇节点hj共享的有效测量数据皿和处理矩阵Aa，采用公式
11.根据权利要求10所述的簇节点，其特征在于，所述联合信号重建结果获取单元还用于根据所述簇节点hi的第t-ι时刻的信号重建信息1)，所述簇节点hi的有效测量数据mA,和处理矩阵Aa,、所述簇节点hi的相邻簇节点h共享的有效测量数据mA,和处理矩阵Aa,，以及接收到的所述簇节点h的相邻簇节点Iij的第t-Ι时刻的信号重建信息
12.根据权利要求11所述的簇节点，其特征在于，所述位置信息处理模块还包括: 迭代终止条件处理单元，用于判断第t时刻的目标定位位置信息是否满足
13.根据权利要求8至12任意所述的簇节点，其特征在于，还包括: 广播模块，用于当在所述初始时刻时，向所述簇节点的相邻簇节点广播所述簇节点在所述初始时刻获取的信号重建信息；或者， 所述广播模块，用于当在所述初始时刻后的其他后续迭代更新时刻时，向所述簇节点的相邻簇节点广播所述簇节点在所述第t时刻获取的信号重建信息。
14.根据权利要求8所述的簇节点，其特征在于，还包括: 共享模块，用于向所述簇节点的相邻簇节点共享所述簇节点的有效测量数据和处理矩阵。
15.一种目标设备的定位系统，其特征在于，包括:簇节点和所述簇节点的覆盖范围内的除所述簇节点的其他检测节点，其中，所述簇节点为如权利要求8至14任意所述的簇节点。
全文摘要
本发明提供一种目标设备的定位方法和系统及设备，该方法包括簇节点根据获取的簇节点的有效测量数据和处理矩阵、簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，获取初始时刻的目标定位位置信息；根据簇节点的第t-1时刻的信号重建信息、簇节点的有效测量数据和处理矩阵、簇节点的相邻簇节点共享的有效测量数据和处理矩阵，以及接收到的簇节点的相邻簇节点的第t-1时刻的信号重建信息，获取第t时刻的目标定位位置信息；重复执行该步骤，直至获取的第M时刻的目标定位位置信息满足终止迭代条件；将第M时刻的目标定位位置信息作为待定位目标设备的位置的坐标并发送给簇节点的覆盖范围内的除簇节点的其他检测节点。
文档编号H04W64/00GK103200672SQ20131006826
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月4日 优先权日2013年3月4日
发明者王悦 申请人:华为技术有限公司