基于5G NR信号的载波相位测距室内定位
信号处理
2021-12-23 v1
摘要
室内定位是物联网（IoT）和人工智能（AI）的核心技术之一，有望在即将到来的人工智能时代发挥重要作用。然而，受室内环境复杂性的影响，实现连续可靠的室内定位仍极具挑战。当前，5G蜂窝网络正在全球部署，其新技术为提升无线室内定位性能提供了途径。本文研究了已标准化并在大规模市场商用运营的5G新空口（NR）下的室内定位。具体而言，提出了一种解决方案并开发了软件定义接收机（SDR）用于室内定位。在我们的SDR室内定位系统中，5G NR信号首先由通用软件无线电外设（USRP）采样，随后通过检测同步信号块（SSB）的起始实现粗同步。接着，借助物理广播信道（PBCH）上传输的导频，依次进行多径捕获与延迟跟踪以估计接收信号的到达时间（ToA）。此外，为提升ToA测距精度，估计了首达路径的载波相位。最后，为量化ToA估计方法的精度，在部署了商用5G NR基站（即gNB）的办公室环境中进行了室内现场测试。测试结果表明，在静态测试场景中，以1-σ误差区间衡量的ToA精度约为0.5 m；而在行人移动环境中，测距精度在0.8 m内的概率为95%。
引用
@article{arxiv.2112.11772,
title = {Carrier Phase Ranging for Indoor Positioning with 5G NR Signals},
author = {Liang Chen and Xin Zhou and Feifei Chen and Lie-Liang Yang and Ruizhi Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.11772},
year = {2021}
}
备注
13 pages