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申请/专利权人：深圳北航新兴产业技术研究院;北京航空航天大学;深圳市迅锐通信有限公司

摘要：本发明公开一种基于5GNR载波相位的三维测距定位方法，具体步骤如下：步骤一，构建信号收发模型并完成信道状态信息的提取。步骤二，使用超分辨TOA算法进行各基站与用户间距离的初步估计。步骤三，各基站分别利用信道状态信息进行载波相位测量。步骤四，使用简易的Chan算法进行用户位置的初步估计。步骤五，通过基于卡尔曼滤波的TDOA和载波相位融合定位算法完成精确定位。本发明在尽量保证精度的同时计算复杂度相对较低，提升了计算效率和数据频率，有利于卡尔曼滤波的收敛，提高实时性；能够实现三维实时跟踪定位，从而拓展定位应用场景，适应未来通信感知一体化场景需求。

主权项：1.一种基于5GNR载波相位的三维测距定位方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一，构建信号收发模型并完成信道状态信息的提取考虑一个有N个子载波的OFDM传输系统，其时域参考信号为： 其中，Xr是第r个子载波对应的频域参考信号，j为虚数单位，e是自然对数的底数，单个基站接收到的第m个符号上携带的CSI信息，即信道频域响应为： 其中r表示子载波序号，K表示多径总数，fc表示信号中心频率，Δf表示信号的子载波频率间隔，τk表示第k个多径上接收信号由于传播距离造成的时间延迟；步骤二，使用超分辨TOA算法进行各基站与用户间距离的初步估计通过超分辨TOA算法得到估计的TOA测量值τ，再对每一个有效符号进行计算，得到用户到各基站信号到达时间的测量值集合为{τi|i＝1,…,L}；乘以光速c，得到用户到各基站距离的测量值集合为{ri|i＝1,…,L}；步骤三，各基站分别利用信道状态信息进行载波相位测量在步骤一中得到的第i个基站的第m个符号的CSI信息即频域信道响应，使用IFFT变换为时域信道响应；在步骤二中得到第i个基站的第m个符号对应的TOA测量值τi之后，四舍五入取整为[τi]，对时域信道响应在对应位置加时域窗： 再通过FFT转换到频域，取第个子载波的相位得到时延估计表达式： 其中Ni表示整周模糊度，代表载波相位对应的时延，wp表示相位噪声，等效波长步骤四，使用简易的Chan算法进行用户位置的初步估计步骤五，通过基于卡尔曼滤波的TDOA和载波相位融合定位算法完成精确定位。

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