一种基于角度信息的大规模MIMO多星定位与方向估计方法及系统

本发明公开了一种基于角度信息的大规模MIMO多星定位与方向估计方法及系统。本发明首先通过发送导频信号获得各个卫星与用户之间信道矩阵估计；然后利用tensor‑ESPRIT算法得到信道参数的估计值，包括离开角和到达角；再根据估计出的离开角得到用户和各个卫星之间的方向向量，建立球面流形上的优化问题，考虑海拔约束，利用黎曼共轭梯度法求解得到用户位置估计值；最后根据估计出的用户位置和到达角，建立SO(3)流形上的优化问题，利用黎曼梯度下降法求解得到用户阵列旋转矩阵的估计值。本发明联合了多个卫星和用户之间的信道信息进行定位和方向估计，并且在定位时考虑了海拔约束，相比于单星和无约束的情况，可以显著提高定位性能，同时具有良好的方向估计性能。