用于射频定位的单数据包、单通道、开关天线阵列

成本效益高且准确的无线发射机定位方法有望在消费电子、物联网和医疗健康领域实现广泛应用。然而，现有的多天线定位方法需要高成本的同步接收机、较长的集成时间和/或特殊的包结构。本文提出使用高速射频多路复用器按顺序将天线连接到单个 2MHz 无线电接收机，并使用子数据包切换来确定单个数据包的到达角。重要的是，这种方法不需要多路复用器与接收机之间的同步，从而降低了成本和系统复杂度。我们的信号处理管道从接收到的射频信号中恢复开关时序和天线编号。子数据包波形用于生成合成参考数据包，我们的定制多分辨率波束成形和 MUSIC 算法用于确定到达角。结果表明，即使目标处于移动状态，我们的实时系统也具有很高的精度，平均到达角精度为 3.4 度，二维定位精度为 36.4 厘米。此外，该系统还能跟踪携带智能手机（置于手中或口袋中）的多个用户。最终，这种方法使得单个低成本、低带宽的商用射频接收机可以用于创建 N 元相控阵接收机。