基于LoRa信号的定位追踪方法、装置、电子设备及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115932718A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211430038.3(22)申请日2022.11.15(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区双清路30号清华大学清华园北京100084-82信箱(72)发明人何源张家成(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002专利代理师杨小庆(51)Int.Cl.G01S5/02(2010.01)权利要求书2页说明书9页附图7页(54)发明名称基于LoRa信号的定位追踪方法、装置、电子设备及存储介质(57)摘要本发明提供一种基于LoRa信号的定位追踪方法、装置、电子设备及存储介质，基于LoRa信号的定位追踪方法包括在LoRa信号接收端获取基带信号；对基带信号进行信号修正得到基带修正信号；从基带修正信号中提取反射信号相位信息；根据追踪模型求解结果和目标的初始位置确定目标的移动轨迹，追踪模型基于所述反射信号相位信息构建，通过对基带信号进行信号修正解决了LoRa信号的载波偏移和时钟漂移问题，实现反射信号相位准确提取，再根据提取出的相位构建追踪模型，可以解决双天线感知场景下的物体追踪鬼影问题，实现精准追踪。CN115932718ACN115932718A权利要求书1/2页1.一种基于LoRa信号的定位追踪方法，其特征在于，包括：在LoRa信号接收端获取基带信号；对所述基带信号进行信号修正得到基带修正信号；从所述基带修正信号中提取反射信号相位信息；根据追踪模型求解结果和目标的初始位置确定目标的移动轨迹，所述追踪模型基于所述反射信号相位信息构建。2.根据权利要求1所述的基于LoRa信号的定位追踪方法，其特征在于，所述对所述基带信号进行信号修正得到基带修正信号，包括：利用共轭相乘法将从接收端接收到的基带信号解码出载波信号和后向散射信号；对接收端接收到的载波信号进行载波频率偏移修正得到载波修正信号；对所述后向散射信号进行采样频率偏移修正，得到后向散射修正信号。3.根据权利要求2所述的基于LoRa信号的定位追踪方法，其特征在于，所述对接收端接收到的载波信号进行载波频率偏移修正得到载波修正信号，包括：计算所述载波信号的相位偏移估计量；对所述相位偏移估计量基于时间进行微分求解得到补偿量；通过所述补偿量对所述载波信号进行补偿，得到载波修正信号。4.根据权利要求2所述的基于LoRa信号的定位追踪方法，其特征在于，所述对所述后向散射信号进行采样频率偏移修正，得到后向散射修正信号，包括：将不同采样时刻中的后向散射信号进行线性变换得到后向散射信号相位序列；计算所述后向散射信号相位序列中相邻时刻相位的二次项偏移量；基于所述相邻时刻相位的二次项偏移量对所述后向散射信号相位进行拟合得到后向散射修正信号。5.根据权利要求2所述的基于LoRa信号的定位追踪方法，其特征在于，所述从所述基带修正信号中提取反射信号相位信息，包括：将采样点按照I/Q平面上的欧氏距离进行聚类得到载波信号和后向散射的信号；当目标发生移动时，反射信号的相位为所述后向散射修正信号相位与所述载波修正信号相位的差值。6.根据权利要求1或5所述的基于LoRa信号的定位追踪方法，其特征在于，所述基于所述反射信号相位信息构建追踪模型，包括：根据不同时刻提取的反射信号相位信息计算相位变化值；计算所述相位变化值与目标移动距离之间的换算关系系数；根据所述换算关系系数构建追踪模型，所述追踪模型包括椭圆方程组。7.根据权利要求6所述的基于LoRa信号的定位追踪方法，其特征在于，所述根据所述追踪模型求解结果和目标的初始位置确定目标的移动轨迹，包括：求解所述椭圆方程组得到双椭圆的两个交点；分别计算两个交点与目标的初始位置的距离，将与目标的初始位置距离小于距离阈值对应的交点作为目标到达位置；根据不同时刻计算出的目标到达位置得到目标的移动轨迹。8.一种基于LoRa信号的定位追踪装置，其特征在于，包括：2CN115932718A权利要求书2/2页获取模块，用于在LoRa信号接收端获取基带信号；修正模块，用于对所述基带信号进行信号修正得到基带修正信号；提取模块，用于从所述基带修正信号中提取反射信号相位信息；追踪模块，用于根据追踪模型求解结果和目标的初始位置确定目标的移动轨迹，所述追踪模型基于所述反射信号相位信息构建。9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的基于LoRa信号的定位追踪方法。10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于LoRa信号的定位追踪方法。3CN1159