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基于波束成形的60GHz无线局域网络定位算法 　　摘要：针对60GHz信号在非视距环境下测距困难的问题，提出一种基于波束成形的60GHz无线局域网络定位算法。首先，通过借助波束成形技术进行最强路径有哪些信誉好的足球投注网站，波束成形算法将天线的最大增益方向指向接收最强多径信号的方向，在增强有哪些信誉好的足球投注网站鲁棒性的同时扩大了定位覆盖范围；然后，对NLOS条件下的时延偏差进行建模，重构NLOS测量数据；最后，为进一步提高定位精度，设置检测阈值，引入异常值检测机制。采用Matlab仿真平台在STAs-STAs信道模型进行仿真，结果表明，NLOS环境下基于传统相干估计的到达时间定位算法的定位误差约为2m，定位成功率仅为%，而采用基于波束成形的60GHz定位算法后，定位误差降低至，定位成功率高达94%。因此，波束成形技术为NLOS环境下的60GHz定位提供了解决思路，有效地提高了60GHz室内定位精度和定位成功率。　　关键词：60GHz信号；非视距定位算法；波束成形；最强路径有哪些信誉好的足球投注网站；异常值检测　　中图分类号：TN92　　文献标志码：A　　0引言　　随着无线定位技术的日趋成熟以及定位精度逐渐提高，用户对于高精度位置服务的需求也在急剧增长[1-2]。但是由于技术本身物理性的限制，目前在定位精度、覆盖范围和定位容量等各个方面都存在难以克服的缺陷。　　免许可的高达约7GHz的带宽使得60GHz无线通信技术迅速成为当前的研究热点[3-4]，在通信方面得到广泛的关注。与超宽带相比，脉冲体制下的60GHz信号具有更高的时间分辨率以及高达10W的发射功率[5]，这些优势使得60GHz能够在室内定位和室外定位方面都表现出比UWB更优异的定位潜能，并有望实现mm级定位；60GHz信号的材料损耗特性更是能够为以房间为单位的网络提供隐私性，且得益于60GHz全球频谱规范，其产品可在全球范围内部署[6]。　　文献[7]在附近进行接收信号强度指示定位实验，分别在不同的底座材料上、不同的发射器和接收器的相对高度下对发射器和接收器之间的RSSI值进行测量，实验表明当底座材料为毫米波吸收器或者将发射器和接收器同时升高20cm时多径效应最弱，并在这两种情况下实现了3cm定位精度。Jafari等[8]则提出了一种新的到达时间差获取方法，此方法基于60GHz 多入单出系统，可以与通信同时进行，并对非视距定位的影响进行了实验验证。文献[9]为60GHz室内定位设计了40nm CMOS接收器来应对伴随着高带宽带来的基带功率损耗问题，在4m范围内实现mm级精度。　　目前国际上对于60GHz定位技术的研究较少且相对分散，没有完整的理论体系，因此研究基于60GHz的无线定位技术具有重要的理论指导和实际应用价值。　　虽然氧气在60GHz频段对电磁波的吸收达到峰值，但是在室内范围这一衰减可以忽略；但使用60GHz进行定位仍然面临物理性的挑战，原因是60GHz信号具有更大的材料阻挡损耗，在NLOS环境下测距困难。波束成形，是指通过对来自各个方向上的信号进行加权处理，形成所需的理想信号。在目前无线通信系统中，波束成形技术是提高网络传输速率、覆盖范围和通信性能的主要手段[10]。因此，本文提出一种基于波束成形的60GHz无线局域网络定位算法，通过有哪些信誉好的足球投注网站最大径，结合信道特性实现精确测距，并结合异常值检测机制，进一步提高定位性能。在标准提出的典型场景下对本文算法进行仿真分析，结果表明本文算法对视距、NLOS环境下的定位性能均有提高，LOS环境下能实现mm级定位，NLOS环境下能实现cm级定位，定位性能明显高于传统相干估计算法，且异常值检测机制也在一定程度上提高了定位精度，验证了算法的有效性。　　160GHz 定位系统模型　　与传统的定位技术类似，将60GHz定位系统分为信号发射、信号传输、信号接收、数据处理四大模块分别进行建模分析，如图1所示。其中基站和目标节点均可部署发射和接收模块，并均可进行数据处理。当接收端从接收信号中提取出定位所需的　　到达时间、到达角度或者RSSI信息后，再由相应的定位算法进行定位，最终得到目标节点的估计位置。　　发射信号　　60GHz无线局域网络采用标准，发射信号使用单载波60GHz信号和正交频分复用60GHz信号[11]，本文为充分利用60GHz信号超高的时间分辨率的优势，采用单载波60GHz，基带脉冲p采用基本高斯脉冲，信号时域表达式如式：　　传输信道模型　　标准给出了会议环境、办公环境和生活环境三种典型场景下的信道模型[11]，并分别对LOS和NLOS传播条件下的信号传播路径通过射线追踪的方式进行统计，得出信道的冲击响应以及传播路径损耗模型。通用的信道冲击响应可以表示为：　　以会议环境下STAtions-STAtions信道为例，对应的LOS和NLOS传播情况下的信道