本技术介绍了一种通信定位技术,通过编码信息比特控制多频信标的相位差矢量,利用深度神经网络识别信号相位特征,提取通信信息并完成位置解算。该方法通过共享信号资源,提高设备多功能性、资源利用率和效费比。
背景技术
国际电联(International Telecommunications Union,ITU)在2023年6月发布了《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》,建议书中指出在6G新场景和新指标体系中,通信和感知融合被认为是6G移动信息网络的重要技术特征,是实现信息服务全过程的重要环节。其中通信定位一体化,是一项将网络通信扩展到用户定位的关键技术。
信号在通信系统中经过调制可以提高信号的传输速率、抗干扰能力、安全性和质量,同时也可以实现多路复用、信号压缩和改善信号传输距离的功能,但调制信号在传输过程中会收到各种干扰和衰减,这会导致信号的畸变与失真。为提高接收端接收数字信号的正确性,人们会在通信系统中加入信号编码和解码,传统的信道编码包括汉明码(HammingCode),卷积码(Convolutional Code),维特比编码(Viterbi Code),Turbo编码(TurboCode),极化码(Polar Code)与低密度奇偶校验编码(LDPC Code)等。汉明码在一个码组中只能纠正单个比特的错误,编码效率较低;卷积码可以检测和纠正一个码组中的多个错误,具有较高的编码效率,但是计算复杂度太高难以实现软判决译码;维特比编码减小了卷积码的计算复杂度,但它需要大量的存储空间来储存解码表,限制了维特比编码应用在资源有限的通信系统中,并且维特比编码需要精确的信道估计,如果信道估计不准确那么维特比编码性能会下降;Turbo信道编码通过迭代译码使得信道编码效率接近香农极限,但是迭代的过程会为通信系统引入时延,不利于系统的实时性;极化码是第一种能够被严格证明达到信道容量的信道编码方法,其编码器和译码器具有低复杂度的特点,但目前仅适用于相对较短的块长度;LDPC码具有高错误纠正能力,可以轻松适应不同的信道条件与要求,但需要较长的码块来实现可靠的信号恢复,这将导致储存空间的增加和计算复杂度的上升。总而言之,选择合适的编码方式可以提高通信系统的性能和可扩展性。
通常,无线定位采用两步定位法和直接定位法,两步定位法也称为间接定位法或几何定位法,两步定位法中,第一步提取位置相关参数,包括接收信号强度RSS、信号到达时间TOA、信号到达时间差TDOA与信号到达角度AOA,第二步根据这些参数进行位置估计。采用两步定位的系统有很多应用,比如RSS定位、AOA定位、RSS/AOA混合定位、TOA定位与TDOA定位。两步定位算法广泛用于基于RF和VLP的定位系统。然而,两步定位法可以被视为定位问题的次优解决方案,这是因为它没有充分利用所有收集到的相关数据。相比之下,直接定位算法使用整个接收信号来确定未知位置,能够充分利用所有可用的信息,实现最优解决方案。
实现思路