基于5G 毫米波到达时间差的室内定位算法
2021-05-24李芳馨涂锐韩军强张垠洪菊
全球定位系统 2021年2期
李芳馨,涂锐,3,韩军强,3,张垠,洪菊
(1.中国科学院国家授时中心,西安 710600;2.中国科学院大学,北京 100049;3.中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室,西安 710600)
0 引言
如今,全球卫星导航系统(GNSS)及其区域增强系统可以为户外用户提供高精度的导航定位服务.然而,卫星信号难以穿透墙壁,导致其定位性能在室内会受到严重影响[1].但大型商场、综合医院、机场等建筑、地下停车场、地下轨道等交通设施日新月异,此类场景下的定位需求在日益迫切的情况下,室内定位成为当前定位技术领域的重点研究方向之一.
随着第五代移动通信技术(5G)的兴起,5G 定位技术得到了越来越多的关注.5G 毫米波信号的带宽大,所以其可以提供克拉美罗界更小的参数估计误差[2-3];毫米波频率高,所以多路径效应造成的频率选择性衰落更明显,因而多径干扰少;5G 采用大规模天线阵列(Massive MIMO)与波束赋形技术,因此具有更高的测距和测角精度[4];5G 采用了低时延、高精度同步等技术,也有利于基于时间测量值精度的提升.同时,与其他室内定位方法,如Wi-Fi、蓝牙、行人航位推算(PDR)、超宽带(UWB)等[5]相比,基于5G 的室内定位技术还有以下优势:1)基站布设范围广;2)具有统一标准;3)不需要额外的定位设备和终端.因此,5G 的发展为室内高精度定位提供了新的技术途径.
虽然5G 定位还是一个相对比较新的词汇,但蜂窝无线定位的研究已经有多年的历史.Caffery 等[6]在其论文中全面阐述了蜂窝网络无线定位的概念和基本技术……
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