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5G信道状态信息信号质量及指纹定位性能分析

程振豪 李林阳 郭文卓 赖路广 赵冬青

程振豪, 李林阳, 郭文卓, 赖路广, 赵冬青. 5G信道状态信息信号质量及指纹定位性能分析[J]. 全球定位系统, 2024, 49(2): 16-22. doi: 10.12265/j.gnss.2023119
引用本文: 程振豪, 李林阳, 郭文卓, 赖路广, 赵冬青. 5G信道状态信息信号质量及指纹定位性能分析[J]. 全球定位系统, 2024, 49(2): 16-22. doi: 10.12265/j.gnss.2023119
CHENG Zhenhao, LI Linyang, GUO Wenzhuo, LAI Luguang, ZHAO Dongqing. 5G channel state information signal quality and positioning performance analysis[J]. GNSS World of China, 2024, 49(2): 16-22. doi: 10.12265/j.gnss.2023119
Citation: CHENG Zhenhao, LI Linyang, GUO Wenzhuo, LAI Luguang, ZHAO Dongqing. 5G channel state information signal quality and positioning performance analysis[J]. GNSS World of China, 2024, 49(2): 16-22. doi: 10.12265/j.gnss.2023119

5G信道状态信息信号质量及指纹定位性能分析

doi: 10.12265/j.gnss.2023119
基金项目: 国家自然科学基金(41774037,42104033)
详细信息
    作者简介:

    程振豪:(1996—),男,硕士研究生,研究方向为室内定位. E-mail: 13283948378@163.com

    李林阳:(1991—),男,副教授,研究方向为导航定位与位置服务. E-mail: 8081111@163.com

    郭文卓:(1998—),男,硕士研究生,研究方向为室内定位. E-mail: gwz1040922418@163.com

    通信作者:

    赵冬青 E-mail: dongqing.zhao@hotmail.com

  • 中图分类号: P228;P209

5G channel state information signal quality and positioning performance analysis

  • 摘要: 5G信道状态信息(channel state information,CSI)具有丰富的特征信息,是一种理想的指纹定位信号,但信号质量易受环境干扰,对定位性能影响较大. 为了分析不同因素对5G信号质量和定位性能的影响程度,本文首先阐述了5G信号特征和基于支持向量回归(support vector regression,SVR)的定位算法,分析了数据采集时终端的高度、方向、人体遮挡等因素对信号质量的影响,测试了廊厅、小办公室和中型会议室三种场景下的定位性能. 结果表明:5G信号质量受周围环境影响较大,在干扰较小的情况下,基于5G CSI的位置指纹定位算法在三种场景下的定位精度分别为0.93 m、1.46 m和1.94 m,能够满足大多数室内定位应用需求.

     

  • 图  1  某点测得的单基站5G CSI数据

    图  2  SVR算法流程图

    图  3  信号质量评估实验布局图

    图  4  点位标准差分布图

    图  5  小型办公室内定位实验布局图

    图  6  点位标准差分布图

    图  7  中型会议室内定位实验布局图

    注:绿色为训练点,红色为测试点.

    图  8  点位标准差分布图

    图  9  点位标准差分布图

    表  1  特殊点位的信号质量

    外部环境 0 m 0.8 m 1.7 m 天线反向 人体遮挡
    信号质量/dB 1.57 14.15 2.59 6.88 0.77
    下载: 导出CSV

    表  2  有无干扰时的定位误差对比分析 m

    定位误差平均误差最大误差最小误差
    有干扰3.538.490.93
    无干扰1.943.460.91
    下载: 导出CSV

    表  3  稀疏前后的定位误差对比分析 m

    定位误差平均误差最大误差最小误差
    无抽稀1.943.460.91
    抽稀后2.123.730.96
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-06-08
  • 网络出版日期:  2024-03-28

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