基于波形边缘检测的Wi-Fi室内定位信号TOA估计

为了实现室内目标的精准定位，研究基于Wi-Fi设备的信号到达时间(TOA)参数具有重要意义。常用TOA估计方法主要存在估计偏差、算法复杂以及不具有普适性等问题。针对现有方法的缺陷，提出了一种新的TOA估计方法。该方法对Wi-Fi信号波形进行采样，采用空-频-时三维搜索算法，计算某一子载波间隔一个采样周期的相邻区间分别对应的信道状态信息的相位差，通过相位差判断计算信道状态信息值的信号处理区间是否进入波形边缘，得到TOA的估计值。数值仿真结果表明：在信噪比SNR超过25 dB时，本文方法获得亚米级精度的概率超过58%;随着Wi-Fi信号带宽的扩展，本文方法能够显著提升室内定位性能。本文方法克服了传统方法的缺陷，为信号到达时间估计提供了一条新的思路。