基于波束成形的60GHz无线局域网络定位算法

来源：计算机应用杂志2016年第8期北京时间：

作者：刘兴, 张浩, 徐凌伟

单位：中国海洋大学 信息科学与工程学院, 山东 青岛 266100

摘要：针对60GHz信号在非视距（NLOS）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（WLAN）定位算法。首先，通过借助波束成形技术进行最强路径搜索，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，在增强搜索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（TOA）定位算法的定位误差约为2m，定位成功率仅为0.5%，而采用基于波束成形的60GHz定位算法后，定位误差降低至1.02cm，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：GHz信号,非视距定位算法,波束成形,最强路径搜索,异常值检测

基金资助：国家自然科学基金资助项目（41527901,61301139）。