CN103747419B - 一种基于信号强度差值与动态线性插值的室内定位方法 - Google Patents
一种基于信号强度差值与动态线性插值的室内定位方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103747419B CN103747419B CN201410017106.2A CN201410017106A CN103747419B CN 103747419 B CN103747419 B CN 103747419B CN 201410017106 A CN201410017106 A CN 201410017106A CN 103747419 B CN103747419 B CN 103747419B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mrow
- msub
- ssd
- node
- munderover
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于信号强度差值与动态线性插值的室内定位方法。该方法首先将目标区域划分成均匀网格，在各网格中心点测量接收到的各信标节点的RSSI值；再采用基准信标节点选择算法，选取对不同参考点区分最明显及稳定性最好的信标节点最为基准信标节点，并基于该基准信标节点计算各参考点的信号强度差值；接着采用基于SSD空间相关性的线性插值法，在该相邻参考点之间位置插入指纹,构建射频训练图谱,减少训练数据采集工作量。在线定位阶段，引入参考点SSD作为各参考点的权重，参与加权，从而实现定位。本方法简单易行，定位精度高，能有效减少RSSI随机抖动以及室内人员走动干扰等因素引起射频地图过时对定位计算造成的影响。
Description
技术领域
本发明涉及室内无线定位领域，特别涉及一种基于信号强度差值与动态线性插值的室内无线定位方法。
背景技术
随着移动通信和无线技术的发展，基于位置的服务受到越来越广泛的关注。人们对室内定位信息的需求与日俱增，地下停车场、物流仓储、矿井、医院、监狱、考古现场、展厅、博物馆等大型的室内场所都需要对人员或物品进行实时定位，才能实现导航、监控和智能管理等功能。基于射频地图的室内定位方法由于有较高的定位精度且计算方法简单，成为近年来最主要的室内无线定位方法之一。
传统基于射频指纹的定位方法利用接收到无线网络基站(称为信标节点)发射的射频信号强度(如RSSI)作为定位参考，这些方法由于RSSI信号易室内环境噪声、与节点配置有关因素的影响，因而得到的结果往往受室内干扰因素影响较大。有研究者信号提出将信号强度差值(Signal Strength Difference,SSD)作为射频指纹，能在一定程度上消去室内环境噪声、与节点配置有关因素。然而，由于室内信号传播受多径、反射、衍射等因素的影响，信标节点测得各参考点的射频指纹往往不同，这也是基于射频指纹定位方法的主要原理依据。不同参考点的射频指纹越是不同，即对不同参考点区分越明显，会带来越明显的效果。同时，信标节点测得各参考点的射频指纹可靠性越大，表示该信标节点的稳定性越好，选择该信标节点作为基准信标节点有利于定位系统的定位效果。因此，在基于信号强度差分的定位方法中，基准信标节点的选择会影响定位的效果。
因此，针对室内无线网络定位中基于射频地图的室内定位方法的精度问题，提出一种减少消去室内环境噪声、与节点配置有关因素影响的方法已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无线网络中一种基于信号强度差分与动态线性插值的室内定位方法，该方法有利于减小RSSI室内环境噪声、与节点配置有关因素引起的定位误差，从而提高室内定位精度。
本发明采用以下方案实现：一种基于信号强度差分与动态线性插值的室内定位方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将目标区域划分成均匀网格，在各网格中心点测量接收到的各信标节点的RSSI值；
2)采用基准信标节点选择算法，选取对不同参考点区分最明显及稳定性最好的信标节点最为基准信标节点，然后基于该基准信标节点计算各参考点的SSD；
3)采用基于SSD空间相关性的线性插值法，在该相邻参考点之间的位置插入指纹,构建射频训练地图；
4)引入参考点SSD作为各参考点的权重，参与K邻居加权算法估计出未知节点的位置。
所述步骤1)中将目标区域划分成均匀网格，要使得每个网格中心点之间的间隔为1.5m，在目标区域内放置适量的校验节点，校验节点应较均匀地分布在目标区域，并在目标区域四个角落各放置一个信标节点，信标节点通过移动节点与基站通信。
所述步骤2)中基准信标节点选择算法如下：
设有N个参考点，以第i个信标节点作为基准信标节点，定义此时信标节点对不同参考点的射频指纹总区分度为，
其中表示第k个信标节点与第i个信标节点测得第j个参考点处RSSI之差，表示其余M-1个信标节点(除第i个信标节点外)与第i个信标节点测得第j个参考点处RSSI之差的均值。
定义此时各参考点的射频指纹可信度为
其中var为Rij的方差。
定义参数β为基准信标节点的选择依据，β越大表示选该信标节点作为基准信标节点时信标节点对不同参考点的射频指纹总区分能力越强度且各参考点的射频指纹可靠性越大。在基于信号强度差值的定位方法中，通过计算每个信标节点的β，并选β最大的信标节点最为基准信标节点。
在本发明一实施例中，所述步骤3)中基于SSD空间相关性的线性插值法如下：
设Ta,b，Ta,b+1表示同一行两个相邻参考点，ta,p表示在相邻参考点之间插入的第p个指纹，则该指纹可以用下式计算，
其中SSDk(Ti,j)，表示Ti,j处对应第k个信标节点的射频指纹，φ为经验参数，φ＝1表示射频指纹每相差1插入一个指纹。
同理，设Ta,b，Ta+1,b表示同一列两个相邻参考点，tq,b表示在相邻参考点之间插入
的第q个指纹，则该指纹可以用下式计算，
所述步骤4)是根据定位阶段移动节点获取的SSD＝(SSD1，SSD2…，SSDm)，计算其中最大值SSDmax对应的信标节点λ，在指纹数据库中查找各优选参考点对应信标节点λ的SSDlλ，l＝(1,…,K)。
定义优选参考节点与移动节点的欧式距离为El＝(E1,E2,…,EK)，用下式确定各优选参节点的权重，
因此该算法估计未知节点的坐标为，
其中(xl,yl)为第l个优选参考点的位置坐标。
本发明的有益效果在于：
1.本发明采用一种基准信标节点选择算法，选取对不同参考点区分最明显及稳定性最好的信标节点最为基准信标节点，然后基于该基准信标节点计算各参考点的SSD，削弱室内环境噪声、与节点配置有关因素。
2.本发明采用基于SSD空间相关性的线性插值法，在该相邻参考点之间的位置插入指纹,构建射频训练地图，减少离线训练工作量同时提高定位精度。
3.本发明引入参考点SSD作为各参考点的权重，参与K邻居加权算法估计出未知节点的位置，削弱室内物品移位、人员走动等随机干扰因素的影响，使得定位精确度进一步提高
4.本发明所提供的一种无线网络中一种基于信号强度差分与动态线性插值的室内定位方法中，没有大量运算，实现简单，非常适合能量受限、计算能力受限、存储资源受限以及通信能力受限的无线网络的应用场景。
附图说明
图1是本发明的无线网络中一种基于信号强度差分与动态线性插值的室内定位方法的流程图。
图2是本发明实施例中无线网络节点及网格点部署图。
图3是本发明实施例得出的随机选取的参考点处不同时刻RSSI与SSD受环境影响对比图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
图3中，图3(左)表示在随机选取的参考点处不同时刻RSSI分布；图3(右)表示在随机选取的参考点处不同时刻SSD分布。
实施例1
本实施例提供一种基于信号强度差分与动态线性插值的室内定位方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将目标区域划分成均匀网格，在各网格中心点测量接收到的各信标节点的RSSI值；
2)采用基准信标节点选择算法，选取对不同参考点区分最明显及稳定性最好的信标节点最为基准信标节点，然后基于该基准信标节点计算各参考点的SSD；
3)采用基于SSD空间相关性的线性插值法，在该相邻参考点之间的位置插入指纹,构建射频训练地图；
4)引入参考点SSD作为各参考点的权重，参与K邻居加权算法估计出未知节点的位置。
在本发明一实施例中，所述步骤1)中将目标区域划分成均匀网格，要使得每个网格中心点之间的间隔为1.5m，在目标区域内放置适量的校验节点，校验节点应较均匀地分布在目标区域，并在目标区域四个角落各放置一个信标节点，信标节点通过移动节点与基站通信。
所述步骤2)中基准信标节点选择算法如下：
设有N个参考点，以第i个信标节点作为基准信标节点，定义此时信标节点对不同参考点的射频指纹总区分度为，
其中表示第k个信标节点与第i个信标节点测得第j个参考点处RSSI之差，表示其余M-1个信标节点(除第i个信标节点外)与第i个信标节点测得第j个参考点处RSSI之差的均值。
定义此时各参考点的射频指纹可信度为
其中var为Rij的方差。
定义参数β为基准信标节点的选择依据，β越大表示选该信标节点作为基准信标节点时信标节点对不同参考点的射频指纹总区分能力越强度且各参考点的射频指纹可靠性越大。在基于信号强度差值的定位方法中，通过计算每个信标节点的β，并选β最大的信标节点最为基准信标节点。
在本发明一实施例中，所述步骤3)中基于SSD空间相关性的线性插值法如下：
设Ta,b，Ta,b+1表示同一行两个相邻参考点，ta,p表示在相邻参考点之间插入的第p个指纹，如图3所示，则该指纹可以用(9)计算，
其中SSDk(Ti,j)，表示Ti,j处对应第k个信标节点的射频指纹，φ为经验参数，φ＝1表示射频指纹每相差1插入一个指纹。
同理，设Ta,b，Ta+1,b表示同一列两个相邻参考点，tq,b表示在相邻参考点之间插入的第q个指纹，如图3所示，则该指纹可以用下式计算，
在本发明一实施例中，所述步骤4)是根据定位阶段移动节点获取的SSD＝(SSD1，SSD2…，SSDm)，计算其中最大值SSDmax对应的信标节点λ，在指纹数据库中查找各优选参考点对应信标节点λ的SSDlλ，l＝(1,…,K)。
定义优选参考节点与移动节点的欧式距离为El＝(E1,E2,…,EK)，用下式确定各优选参节点的权重，
因此该算法估计未知节点的坐标为，
其中(xl,yl)为第l个优选参考点的位置坐标。
具体的，如附图1所示，包括如下步骤：
步骤1：在本实施例中无线网络节点的部署如附图2所示，将目标区域划分成均匀网格，使得每个网格中心点之间的间隔为1.5m，在目标区域内放置适量的校验节点，校验节点应较均匀地分布在目标区域，并在目标区域四个角落各放置一个信标节点，信标节点通过移动节点与基站通信。在要采集网格中心点及校验节点连续n次采集RSSI值，对接收到的每个信标节点的RSSI值取平均，即：
N为参考点数目，j＝(1,…,P)，P为信标节点数目，n为自然数。
步骤2：由于信号强度差值能有效地消去室内环境噪声、与节点配置(如发射功率，天线增益等)有关因素(如附图3所示)，因此将信号强度差值作为射频指纹。同时，在基于信号强度差分的定位方法中基准信标节点的选择会影响定位的效果，我们提出一种基准信标节点选择算法，通过选取对不同参考点区分最明显及稳定性最好的信标节点最为基准信标节点，具体如下：
设有N个参考点，以第i个信标节点作为基准信标节点，定义此时信标节点对不同参考点的射频指纹总区分度为，
其中表示第k个信标节点与第i个信标节点测得第j个参考点处RSSI之差，表示其余M-1个信标节点(除第i个信标节点外)与第i个信标节点测得第j个参考点处RSSI之差的均值。
定义此时各参考点的射频指纹可信度为
其中var为Rij的方差。
定义参数β为基准信标节点的选择依据，β越大表示选该信标节点作为基准信标节点时信标节点对不同参考点的射频指纹总区分能力越强度且各参考点的射频指纹可靠性越大。在基于信号强度差值的定位方法中，通过计算每个信标节点的β，并选β最大的信标节点最为基准信标节点。
步骤3：根据步骤2得到的SSD指纹数据库，采用基于SSD空间相关性的线性插值法，在该相邻参考点之间的位置插入指纹,构建射频训练地图。由于室内环境中不同区域布局不同，信号损耗幅度也不一致，因此相邻参考点接收到同一信标节点发射的无线信号强度差值大小不一。基于SSD空间相关性的线性插值法依据相邻参考点位置指纹的差值大小，动态计算相邻参考点位置指纹插入指纹的个数并插入相应指纹，具体方法如下：
设Ta,b，Ta,b+1表示同一行两个相邻参考点，ta,p表示在相邻参考点之间插入的第p个指纹，如图3所示，则该指纹可以用下式计算，
其中SSDk(Ti,j)，表示Ti,j处对应第k个信标节点的射频指纹，φ为经验参数，φ＝1表示射频指纹每相差1插入一个指纹。
同理，设Ta,b，Ta+1,b表示同一列两个相邻参考点，tq,b表示在相邻参考点之间插入的第q个指纹，如图3所示，则该指纹可以用下式计算，
步骤4：在线定位阶段，引入参考点SSD作为各参考点的权重，参与K邻居加权算法估计出未知节点的位置。由于在室内无线信号易受多径、绕射、障碍物的干扰，各参考点获到取的各信标节点的SSD值及其不稳定，但是参考点的SSD越强，其可信度越高，表示该参考点对未知节点的位置越有信心，即其信心指数越大。因此我们把参考点SSD作为各参考点的信心指数参与加权，从而削弱室内物品移位、人员走动的影响，使得定位精确度提高。
定义移动节点获取的实时SSD＝(SSD1，SSD2…，SSDm)，计算其中最大值SSDmax对应的信标节点λ，在指纹数据库中查找各优选参考点对应信标节点λ的SSDlλ，l＝(1,…,K)。
定义优选参考节点与移动节点的欧式距离为El＝(E1,E2,…,EK)，用式(7)确定各优选参节点的权重，
因此该算法估计未知节点的坐标为，
其中(xl,yl)为第l个优选参考点的位置坐标。
综上所述，本发明通过采用基准信标节点选择算法，选取对不同参考点区分最明显及稳定性最好的信标节点最为基准信标节点，并基于该基准信标节点计算各参考点的信号强度差值；接着采用基于SSD空间相关性的线性插值法，在该相邻参考点之间的位置插入指纹,构建射频训练图谱,减少训练数据采集工作量。在线定位阶段，引入参考点SSD作为各参考点的权重，参与加权，从而实现定位。本方法简单易行，定位精度高，能有效减少RSSI随机抖动以及室内人员走动干扰等因素引起射频地图过时对定位计算造成的影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种基于信号强度差分与动态线性插值的室内定位方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将目标区域划分成均匀网格，以各网格中心点作为定位参考点，并在各参考点测量能接收到的各信标节点的RSSI值；
2)采用基准信标节点选择算法，为每个参考点选取一个基准信标节点；
所述基准信标节点选择算法，设有N个参考点，以第i个信标节点作为基准信标节点，定义基准节点对不同参考点的射频指纹总区分度为，
<mrow>
<msub>
<mi>Discrim</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>k</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>&cap;</mo>
<mi>k</mi>
<mo>&NotEqual;</mo>
<mi>i</mi>
</mrow>
<mi>M</mi>
</munderover>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>N</mi>
</munderover>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msubsup>
<mi>SSD</mi>
<mi>j</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
</msubsup>
<mo>-</mo>
<mover>
<mrow>
<msup>
<mi>SSD</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
</msup>
</mrow>
<mo>&OverBar;</mo>
</mover>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，表示在第j个参考点处测得第k个信标节点与第i个信标节点的RSSI之差，表示在第j个参考点处测得其余M-1个信标节点(除第i个信标节点外)与第i个信标节点的RSSI之差的均值；
定义各参考点的射频指纹可信度为
<mrow>
<msub>
<mi>Reliability</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>k</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>&cap;</mo>
<mi>k</mi>
<mo>&NotEqual;</mo>
<mi>i</mi>
</mrow>
<mi>M</mi>
</munderover>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>N</mi>
</munderover>
<msubsup>
<mi>varSSD</mi>
<mi>j</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
</msubsup>
</mrow>
其中Var为的方差；
定义参数β为基准信标节点的选择依据，β越大表示选该信标节点作为基准信标节点时信标节点对不同参考点的射频指纹总区分能力越强度且各参考点的射频指纹可靠性越大。在基于信号强度差值的定位方法中，通过计算每个信标节点的β，并选β最大的信标节点最为基准信标节点；
<mrow>
<msub>
<mi>&beta;</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>k</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>&cap;</mo>
<mi>k</mi>
<mo>&NotEqual;</mo>
<mi>i</mi>
</mrow>
<mi>M</mi>
</munderover>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>N</mi>
</munderover>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msubsup>
<mi>SSD</mi>
<mi>j</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
</msubsup>
<mo>-</mo>
<mover>
<mrow>
<msup>
<mi>SSD</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
</msup>
</mrow>
<mo>&OverBar;</mo>
</mover>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>k</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>&cap;</mo>
<mi>k</mi>
<mo>&NotEqual;</mo>
<mi>i</mi>
</mrow>
<mi>M</mi>
</munderover>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>N</mi>
</munderover>
<msubsup>
<mi>varSSD</mi>
<mi>j</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>k</mi>
</mrow>
</msubsup>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
3)基于选取的基准信标节点,计算各参考点的SSD；
4)采用基于SSD空间相关性的线性插值法，在该相邻参考点之间的位置插入指纹,构建射频训练地图；
5)引入参考点SSD作为各参考点的权重，参与K邻居加权算法估计出未知节点的位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于信号强度差分与动态线性插值的室内定位方法，其特征在于：所述步骤1)中将目标区域划分成均匀网格，要使得每个网格中心点之间的间隔为1.5m，在目标区域内放置适量的校验节点，校验节点应较均匀地分布在目标区域，并在目标区域四个角落各放置一个信标节点，信标节点通过移动节点与基站通信。
3.根据权利要求1所述的一种基于信号强度差分与动态线性插值的室内定位方法，其特征在于：所述步骤3)中基于SSD空间相关性的线性插值法如下：
设Ta,b，Ta,b+1表示同一行两个相邻参考点，ta,p表示在相邻参考点之间插入的第p个指纹，如图3所示，则该指纹可以用下式计算，
<mrow>
<msub>
<mi>SSD</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>,</mo>
<mi>p</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>SSD</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>,</mo>
<mi>b</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>p</mi>
<mo>-</mo>
<mi>b</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&times;</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>SSD</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>,</mo>
<mi>b</mi>
<mo>+</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>SSD</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>R</mi>
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>,</mo>
<mi>b</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
<mi>&phi;</mi>
</mfrac>
</mrow>
其中SSDk(Ti,j)，表示Ti,j处对应第k个信标节点的射频指纹，φ为经验参数，φ＝1表示射频指纹每相差1插入一个指纹。
同理，设Ta,b，Ta+1,b表示同一列两个相邻参考点，tq,b表示在相邻参考点之间插入的第q个指纹，如图3所示，则该指纹可以用下式计算，
<mrow>
<msub>
<mi>SSD</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>q</mi>
<mo>,</mo>
<mi>b</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>SSD</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>,</mo>
<mi>b</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>q</mi>
<mo>-</mo>
<mi>a</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&times;</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>SSD</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>+</mo>
<mn>1</mn>
<mo>,</mo>
<mi>b</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>SSD</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>,</mo>
<mi>b</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
<mi>&phi;</mi>
</mfrac>
</mrow>
4.根据权利要求1所述的一种基于信号强度差分与动态线性插值的室内定位方法，其特征在于：所述步骤5)是根据定位阶段移动节点获取的SSD＝(SSD1，SSD2…，SSDm)，计算其中最大值SSDmax对应的信标节点λ，在指纹数据库中查找各优选参考点对应信标节点λ的SSDlλ，l＝(1,…,K)；
定义优选参考节点与移动节点的欧式距离为El＝(E1,E2,…,EK)，用下式确定各优选参节点的权重，
<mrow>
<msub>
<mi>w</mi>
<mi>l</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>SSD</mi>
<mrow>
<mi>l</mi>
<mi>&lambda;</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>/</mo>
<msubsup>
<mi>E</mi>
<mi>l</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
</mrow>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>K</mi>
</munderover>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>SSD</mi>
<mrow>
<mi>l</mi>
<mi>&lambda;</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>/</mo>
<msubsup>
<mi>E</mi>
<mi>l</mi>
<mn>2</mn>
</msubsup>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
因此该算法估计未知节点的坐标为，
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>x</mi>
<mo>,</mo>
<mi>y</mi>
<mo>)</mo>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>l</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>K</mi>
</munderover>
<msub>
<mi>w</mi>
<mi>l</mi>
</msub>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mi>l</mi>
</msub>
<mo>,</mo>
<msub>
<mi>y</mi>
<mi>l</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
其中，(xl,yl)为第l个优选参考点的位置坐标。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410017106.2A CN103747419B (zh) | 2014-01-15 | 2014-01-15 | 一种基于信号强度差值与动态线性插值的室内定位方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410017106.2A CN103747419B (zh) | 2014-01-15 | 2014-01-15 | 一种基于信号强度差值与动态线性插值的室内定位方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103747419A CN103747419A (zh) | 2014-04-23 |
| CN103747419B true CN103747419B (zh) | 2017-09-08 |
Family
ID=50504399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410017106.2A Expired - Fee Related CN103747419B (zh) | 2014-01-15 | 2014-01-15 | 一种基于信号强度差值与动态线性插值的室内定位方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103747419B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104053129A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-17 | 北京芯同汇科技有限公司 | 一种基于稀疏射频指纹插值的无线传感器网络室内定位方法和装置 |
| CN104614707B (zh) * | 2014-12-29 | 2017-04-26 | 软通动力信息技术（集团）有限公司 | 一种室内定位方法及装置 |
| CN104602342B (zh) * | 2015-01-13 | 2018-05-29 | 浙江大学 | 一种基于iBeacon设备的高效室内定位方法 |
| CN106488554B (zh) * | 2015-08-26 | 2020-06-26 | 中国电信股份有限公司 | 一种指纹数据库建立方法和系统 |
| CN105277917B (zh) * | 2015-10-30 | 2017-11-03 | 湖南大学 | 一种基于反馈机制的动态指纹库室内定位方法 |
| CN105636201B (zh) * | 2016-03-14 | 2018-10-26 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于稀疏信号指纹数据库的室内定位方法 |
| CN107454669A (zh) * | 2016-05-31 | 2017-12-08 | 中国人民解放军理工大学 | 一种基于信号强度相关性分析的群智定位方法 |
| CN106162871B (zh) * | 2016-08-16 | 2019-05-28 | 浙江工业大学 | 一种基于插值的室内指纹定位方法 |
| CN108076430B (zh) * | 2017-12-27 | 2020-12-29 | 西南交通大学 | 一种WiFi探针采集数据自动插值处理方法 |
| CN110135436B (zh) * | 2019-04-30 | 2020-11-27 | 中国地质大学（武汉） | 一种用智能小车识别闪烁信标灯的方法、设备及存储设备 |
| CN110967669B (zh) * | 2019-11-29 | 2023-06-13 | 东北大学 | 一种基于rssi的室内最近邻定位方法 |
| CN111447549B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-06-15 | 华东理工大学 | 非均匀uwb定位误差集网络构建方法及定位误差建模方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103209478A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-07-17 | 福建师范大学 | 基于分类阈值及信号强度权重的室内定位方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8838151B2 (en) * | 2012-03-30 | 2014-09-16 | Cambridge Silicon Radio Limited | Method and apparatus for positioning using quasi-fingerprinting |
-
2014
- 2014-01-15 CN CN201410017106.2A patent/CN103747419B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103209478A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-07-17 | 福建师范大学 | 基于分类阈值及信号强度权重的室内定位方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| RF室内定位指纹库空间相关生成算法;唐文胜等;《计算机工程与应用》;20080811;第226-232页 * |
| 基于SSDOA定位算法研究;赵小荣等;《数据通信》;20090531;第23-26页，图1 * |
| 基于阈值分类及信号强度加权的室内定位算法;杨小亮灯;《计算机应用》;20131001;第2711-2714页，图1，图3 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103747419A (zh) | 2014-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103747419B (zh) | 一种基于信号强度差值与动态线性插值的室内定位方法 | |
| CN103209478B (zh) | 基于分类阈值及信号强度权重的室内定位方法 | |
| KR101730269B1 (ko) | 실내 디바이스 위치를 추정하는 방법 | |
| KR102116824B1 (ko) | 딥러닝 기반 측위 시스템 및 이의 구축 방법 | |
| CN106093852A (zh) | 一种提高WiFi指纹定位精度与效率的方法 | |
| CN109068267B (zh) | 一种基于LoRa SX1280的室内定位方法 | |
| CN102695272B (zh) | 一种匹配定位的方法和移动终端 | |
| CN105137390A (zh) | 一种基于可调发射功率ap的室内定位方法 | |
| CN105682224B (zh) | 一种免离线训练的分布式无线指纹定位方法 | |
| CN103118333A (zh) | 基于相似度的无线传感器网络移动节点定位方法 | |
| CN101403793A (zh) | 一种无线传感器网络分布式节点定位方法 | |
| CN103648164B (zh) | 一种基于到达时间差和Gossip算法的无线传感器网络分布式定位方法 | |
| CN105792356A (zh) | 一种基于wifi的位置指纹定位方法 | |
| CN106131797A (zh) | 一种基于rssi测距的节水灌溉监测网络定位方法 | |
| CN106102163A (zh) | 基于rss线性相关与二次加权质心算法的wlan指纹定位方法 | |
| CN104053129A (zh) | 一种基于稀疏射频指纹插值的无线传感器网络室内定位方法和装置 | |
| CN104661304A (zh) | 一种wsn中基于阈值优选的加权质心定位方法 | |
| CN104038901A (zh) | 一种减少指纹数据采集工作量的室内定位方法 | |
| CN105636201A (zh) | 基于稀疏信号指纹数据库的室内定位方法 | |
| CN103533647A (zh) | 一种基于分簇机制及稳健回归的射频地图自适应定位方法 | |
| CN107979817A (zh) | 一种移动终端二维指纹定位方法 | |
| CN103249144A (zh) | 一种基于c型的无线传感器网络节点定位方法 | |
| CN103415072A (zh) | 一种无线传感网络中基于估距的定位方法 | |
| CN105407529A (zh) | 基于模糊c均值聚类的无线传感器网络节点定位算法 | |
| Chen et al. | A RSSI-based algorithm for indoor localization using ZigBee in wireless sensor network |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170908 |