基于指纹匹配的无蜂窝大规模MIMO三维定位方法

作者：贾若; 许魁; 夏晓晨; 谢威; 臧国珍; 郭明喜

来源：信号处理, 2022, 38(07): 1535-1546.

DOI：10.16798/j.issn.1003-0530.2022.07.020

• 无蜂窝大规模多输入多输出系统
• 三维定位
• 正交线性阵列
• 指纹匹配
• 谱聚类
• 加权K近邻算法

本文研究了无蜂窝大规模多输入多输出（Multiple input multiple output,MIMO）系统中基于指纹匹配的无线定位方法。假设服务区域内布设大量接入点（Access point,AP），每个AP配置水平均匀线性阵列天线（Uniform linear array,ULA）或垂直ULA。利用相互正交的线性阵列天线（Orthogonal uniform linear array,O-ULA）对不同地理位置用户的方位角和俯仰角进行辨识，提取无线信道的角度功率谱矩阵构建方位角和俯仰角指纹库。借助谱聚类算法对指纹数据库进行预处理，然后通过两阶段指纹匹配策略计算指纹相似度并排序，在指纹库中搜索与用户指纹相似度最高的参考点，并利用加权K近邻算法（Weighted K-nearest neighbor,WKNN）估计用户位置。仿真结果表明，所提方案和单天线方案、ULA方案、均匀矩形阵列（Uniform rectangular array,URA）方案相比能够获得更高的三维定位精度。

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学