一种基于AOA和PDOA的阵列天线室内定位算法的制作方法

技术特征：

1.一种基于AOA和PDOA的阵列天线室内定位算法，包括如下步骤：

1)利用阵列天线来区分多径信号。

2)根据接收到的信号的能量大小来选取出两条能量最强的信号路径，并且从天线中获取两条信号路径的相位信息；

3)利用AOA估计方法来计算两条信号的到达角度；

4)利用PDOA估计方法来计算两条信号的传播距离；

5)根据定位场景总障碍物的位置，能够建立虚拟基站，将非视距NLOS路径转化为视距LOS路径；

6)根据步骤3)中得到的角度信息、步骤4)中得到的距离信息，联合步骤5)中建立的虚拟基站，利用加权最小二乘WLS算法计算待定位物体的位置坐标(x′,y′):

Z₁＝[x′,y′,x′²+y′²]^T＝(G^TWG)^-1G^TWH

其中diag{·}表示对角矩阵，

$G=\left[\begin{array}{ccc}-2x_1& -2y_1& 1\\ .& .& .\\ .& .& .\\ .& .& .\\ -2x_N& -2y_N& 1\\ \sin \left({\mathrm{\θ}}_1\right)& \cos \left({\mathrm{\θ}}_1\right)& 0\\ .& .& .\\ .& .& .\\ .& .& .\\ \sin \left({\mathrm{\θ}}_N\right)& \cos \left({\mathrm{\θ}}_N\right)& 0\end{array}\right],H=\left[\begin{array}{c}{d}_1^2-(x_1^2+y_1^2)\\ .\\ .\\ .\\ d_N^2-(x_N^2+y_N^2)\\ x_1\sin \left({\mathrm{\θ}}_1\right)-y_1\cos \left({\mathrm{\θ}}_1\right)\\ .\\ .\\ .\\ x_N\sin \left({\mathrm{\θ}}_N\right)-y_N\cos \left({\mathrm{\θ}}_N\right)\end{array}\right],$

Z＝[x,y,x²+y²]^T，X_k＝[x_k,y_k]^T,k＝1,2,...,N,是与第k条信号路径相对应的虚拟基站，d_k是由PDOA估计出来的第k条信号路径的路径长度，并且d_k≤d_k+1，θ_k是第k条信号路径的到达角度；

7)利用残差加权LS算法对步骤6)得到的位置进行优化，得到更加准确的位置坐标(x,y)。