CN111711985A - 一种蓝牙rssi值噪声剔除方法及蓝牙定位方法 - Google Patents

一种蓝牙rssi值噪声剔除方法及蓝牙定位方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111711985A
CN111711985A CN202010548824.8A CN202010548824A CN111711985A CN 111711985 A CN111711985 A CN 111711985A CN 202010548824 A CN202010548824 A CN 202010548824A CN 111711985 A CN111711985 A CN 111711985A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rssi
value
noise
bluetooth
values
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.)
Granted
Application number
CN202010548824.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111711985B (zh
Inventor
郭语
郑加柱
邸少宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Forestry University
Original Assignee
Nanjing Forestry University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Forestry University filed Critical Nanjing Forestry University
Priority to CN202010548824.8A priority Critical patent/CN111711985B/zh
Publication of CN111711985A publication Critical patent/CN111711985A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111711985B publication Critical patent/CN111711985B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/006—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management with additional information processing, e.g. for direction or speed determination
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/336—Signal-to-interference ratio [SIR] or carrier-to-interference ratio [CIR]

Abstract

本发明公开一种蓝牙RSSI值噪声剔除方法，包括采集蓝牙信号基站相对同一蓝牙信号源连续时间内的RSSI值；计算S1采集的全部RSSI值出现的概率，得到其中概率最大值和对应的RSSI值max1，及概率次大值和对应的RSSI值max2；找出两值之间出现概率最小的RSSI值min及其概率值；计算S1步骤中获取的全部RSSI值的中位数；比较min和(max1+max2)/2之间的大小关系，根据比较结果，按照剔除标准对采集到的RSSI噪声值进行剔除。通过本发明的噪声剔除方式，可以有效地进行蓝牙RSSI值出现两个概率峰值分布现象的噪声剔除。

Description

一种蓝牙RSSI值噪声剔除方法及蓝牙定位方法
技术领域
本发明涉及蓝牙室内定位领域，具体涉及一种针对蓝牙RSSI值出现双峰分布现象的数据噪声剔除方法。
背景技术
GNSS技术的出现与发展是上个世纪测绘行业实现重大突破的关键技术，在室外空旷环境下实现了高精度的定位及导航，但其在室内等环境下其效果不尽如人意；近年来由于技术的进步与市场的需求，室内精确定位导航服务已经成为新的研究热点，其中以基于蓝牙信号的室内定位技术最具代表性。
RSSI(ReceivedSignal StrengthIndicator)是接收信号的强度指示，使用蓝牙RSSI值作为参照进行空间距离计算，进而进行室内定位的方法较为常用。然而由于信号RSSI受到各种因素的影响易产生较多噪声值而影响定位精度，由于环境影响不同导致所采集的连续RSSI值也呈现出不同的分布形态，其中就会出现两个RSSI值概率峰值的分布现象。此时RSSI的取值是比较难确定的，不论是采用其中一个概率峰值对应的RSSI值，还是取其平均值，都是不准确，这就需要噪声值剔除工作。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种剔除采集得到的连续蓝牙RSSI值中的噪声值的方法，提高蓝牙定位的精度。
技术方案：本发明所述蓝牙RSSI值噪声剔除方法，包括如下步骤：
S1、采集蓝牙信号基站相对同一蓝牙信号源连续时间内的RSSI值；
S2、计算S1采集的全部RSSI值出现的概率，得到其中概率最大值max1对应的RSSI值Rmax1，及概率次大值max2对应的RSSI值Rmax2；
S3、找出Rmax1和Rmax2两值之间出现概率最小的RSSI值及其概率值min；
S4、计算S1步骤中获取的全部RSSI值的中位数Rmed；
S5、比较min与(max1+max2)/2之间的大小关系，根据比较结果，按照剔除标准对采集到的RSSI噪声值进行剔除，剔除标准为：
若min﹤(max1+max2)/2，求取全部RSSI值标准差n，并以中位数Rmed为准剔除本组数据中大于Rmed±2n的RSSI噪声值；
若min≥(max1+max2)/2，求取全部RSSI值标准差n，并以Rmax1为准剔除本组数据中大于Rmax1±2n的RSSI噪声值。
本发明进一步优选地技术方案为，步骤S5完成后，计算步骤S5剔除噪声后的各组RSSI数据新标准差，并按照步骤S5的剔除标准，重复剔除大于Rmed±2n或大于Rmax1±2n的噪声值，直至大于Rmin±2n或大于Rmax1±2n不存在RSSI值。
作为优选地，步骤S1中采集蓝牙信号基站相对同一蓝牙信号源连续2～3内的RSSI值。
本发明所述的蓝牙定位方法，包括如下步骤：
S1、采集M个蓝牙信号基站对于同一蓝牙信号源连续2-3秒内的RSSI值，其中M＞1；
S2、利用上述的蓝牙RSSI值噪声剔除方法，对M组RSSI值分别进行噪声剔除；
S3、对剔除噪声后的各组RSSI数据分别取均值，通过空间距离与RSSI值的关系方程计算出当前点距离各蓝牙信号源的距离，进而得到当前点在室内场景中的空间坐标值。
有益效果：通过本发明的噪声剔除方式，可以有效地进行蓝牙RSSI值呈现出现两个概率峰值的分布现象的噪声剔除，同时也适用于呈现一般高斯分布的连续RSSI值等的噪声值剔除工作；利用该噪声剔除方式，在使用蓝牙信号RSSI值定位时，将各组RSSI值的噪声剔除，可以明显提高基于蓝牙的定位精度。
附图说明
图1为发明的噪声剔除方法的流程图；
图2为室内实验场景3m处一蓝牙信号源RSSI值分布概率图；
图3为对RSSI值取均值的定位结果示意图；
图4为本发明剔除RSSI噪声值后定位结果示意图。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：一种蓝牙RSSI值噪声剔除方法。
S1、在室内实验场地设置M个蓝牙信号基站，并设置蓝牙信号源，其中M>1；
S2、采集M个蓝牙信号源连续2-3秒内的RSSI值；
S3、分别计算采集得到的各组数据中不同RSSI值出现的概率，如图2所示，为根据距离蓝牙信号源3米处蓝牙信号基站的RSSI值绘制的RSSI信号强度概率图，得到其中概率最大值max1对应的RSSI值Rmax1，及概率次大值max2对应的RSSI值Rmax2；
S4、找出Rmax1和Rmax2两值之间出现概率最小的RSSI值及其概率值min；
S5、计算S1步骤中获取的全部RSSI值的中位数Rmed；
S6、比较min与(max1+max2)/2之间的大小关系，根据比较结果，按照剔除标准对采集到的RSSI噪声值进行剔除，剔除标准为：
若min﹤(max1+max2)/2，求取全部RSSI值标准差n，并以中位数Rmed为准剔除本组数据中大于Rmed±2n的RSSI噪声值；
若min≥(max1+max2)/2，求取全部RSSI值标准差n，并以Rmax1为准剔除本组数据中大于Rmax1±2n的RSSI噪声值；
S7、计算步骤S5剔除噪声后的各组RSSI数据新标准差，并按照步骤S5的剔除标准，重复剔除大于Rmed±2n或大于Rmax1±2n的噪声值，直至大于Rmin±2n或大于Rmax1±2n不存在RSSI值；
S8、对剔除噪声后的各组RSSI数据分别取均值，通过空间距离与RSSI值的关系方程计算出当前点距离各蓝牙信号源的距离，进而得到当前点在室内场景中的空间坐标值；其中，所述空间距离与RSSI值之间的关系方程如下所示：
D＝10((|RSSI|-A)/(10*n))，其中D为计算空间坐标所需的空间距离，RSSI为获取的信号强度值，A为发射端和接收端相隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子。
进一步地，在本发明实验场景取A＝50，n＝2.5；这里在计算得到空间距离后需选择距离当前点最近的四个蓝牙信号源以计算当前点坐标；
其中使用到的空间坐标计算方程如下所示：
Figure BDA0002541715360000041
其中(xi,yi,zi)为需要计算的待定点空间坐标，(xn,yn,zn)为各个蓝牙信号源点坐标，Dn为当前点到已知蓝牙信号源间距离，可用上述空间距离与RSSI值关系方程计算得到；
为了验证本发明剔除噪声对定位精度的影响，在同一实验场景下分别采用RSSI直接求均值定位的方法和本发明采用的剔除噪声后定位方法进行验证。
如图3和图4所示，RSSI直接求均值定位结果偏离坐标真值较远，偏离数值较大。而采用本发明剔除噪声后再进行空间坐标计算的方法，在坐标真值不变的前提下，定位结果明显更为精准。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (4)

1.一种蓝牙RSSI值噪声剔除方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、采集蓝牙信号基站相对同一蓝牙信号源连续时间内的RSSI值；
S2、计算S1采集的全部RSSI值出现的概率，得到其中概率最大值max1对应的RSSI值Rmax1，及概率次大值max2对应的RSSI值Rmax2；
S3、找出Rmax1和Rmax2两值之间出现概率最小的RSSI值及其概率值min；
S4、计算S1步骤中获取的全部RSSI值的中位数Rmed；
S5、比较min与(max1+max2)/2之间的大小关系，根据比较结果，按照剔除标准对采集到的RSSI噪声值进行剔除，剔除标准为：
若min﹤(max1+max2)/2，求取全部RSSI值标准差n，并以中位数Rmed为准剔除本组数据中大于Rmed±2n的RSSI噪声值；
若min≥(max1+max2)/2，求取全部RSSI值标准差n，并以Rmax1为准剔除本组数据中大于Rmax1±2n的RSSI噪声值。
2.根据权利要求1所述的蓝牙RSSI值噪声剔除方法，其特征在于，步骤S5完成后，计算步骤S5剔除噪声后的各组RSSI数据新标准差，并按照步骤S5的剔除标准，重复剔除大于Rmed±2n或大于Rmax1±2n的噪声值，直至大于Rmin±2n或大于Rmax1±2n不存在RSSI值。
3.根据权利要求1所述的蓝牙RSSI值噪声剔除方法，其特征在于，步骤S1中采集蓝牙信号基站相对同一蓝牙信号源连续2～3内的RSSI值。
4.一种蓝牙定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、采集M个蓝牙信号基站对于同一蓝牙信号源连续2-3秒内的RSSI值，其中M＞1；
S2、利用权利要求1所述的蓝牙RSSI值噪声剔除方法，对M组RSSI值分别进行噪声剔除；
S3、对剔除噪声后的各组RSSI数据分别取均值，通过空间距离与RSSI值的关系方程计算出当前点距离各蓝牙信号源的距离，进而得到当前点在室内场景中的空间坐标值。
CN202010548824.8A 2020-06-16 2020-06-16 一种蓝牙rssi值噪声剔除方法及蓝牙定位方法 Active CN111711985B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010548824.8A CN111711985B (zh) 2020-06-16 2020-06-16 一种蓝牙rssi值噪声剔除方法及蓝牙定位方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010548824.8A CN111711985B (zh) 2020-06-16 2020-06-16 一种蓝牙rssi值噪声剔除方法及蓝牙定位方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111711985A true CN111711985A (zh) 2020-09-25
CN111711985B CN111711985B (zh) 2021-06-18

Family

ID=72540618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010548824.8A Active CN111711985B (zh) 2020-06-16 2020-06-16 一种蓝牙rssi值噪声剔除方法及蓝牙定位方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111711985B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113098639A (zh) * 2021-03-23 2021-07-09 北京百瑞互联技术有限公司 一种蓝牙信号指示值的快速滤波方法、装置及设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1859293A1 (en) * 2005-03-18 2007-11-28 Seeker Wireless PTY Limited Enhanced mobile location method and system
CN102209382A (zh) * 2011-05-18 2011-10-05 杭州电子科技大学 一种基于rssi的无线传感器网络节点定位方法
CN103616664A (zh) * 2013-12-12 2014-03-05 中国航天科工信息技术研究院 一种无参概率密度估计的无源交叉定位方法及系统
CN106066470A (zh) * 2016-05-27 2016-11-02 重庆大学 一种移动目标rssi定位的粗大误差识别方法
CN106454747A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 重庆市志愿服务工作指导中心 手机终端的无线定位方法
CN109525337A (zh) * 2017-09-20 2019-03-26 腾讯科技（深圳）有限公司 WiFi指纹获取方法、装置、存储介质以及设备
CN110602651A (zh) * 2019-09-20 2019-12-20 北京智芯微电子科技有限公司 基于wifi位置指纹的定位方法以及机器人的定位系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1859293A1 (en) * 2005-03-18 2007-11-28 Seeker Wireless PTY Limited Enhanced mobile location method and system
CN102209382A (zh) * 2011-05-18 2011-10-05 杭州电子科技大学 一种基于rssi的无线传感器网络节点定位方法
CN103616664A (zh) * 2013-12-12 2014-03-05 中国航天科工信息技术研究院 一种无参概率密度估计的无源交叉定位方法及系统
CN106066470A (zh) * 2016-05-27 2016-11-02 重庆大学 一种移动目标rssi定位的粗大误差识别方法
CN106454747A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 重庆市志愿服务工作指导中心 手机终端的无线定位方法
CN109525337A (zh) * 2017-09-20 2019-03-26 腾讯科技（深圳）有限公司 WiFi指纹获取方法、装置、存储介质以及设备
CN110602651A (zh) * 2019-09-20 2019-12-20 北京智芯微电子科技有限公司 基于wifi位置指纹的定位方法以及机器人的定位系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯莹莹: "基于流形学习的蓝牙定位算法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *
王敬彬: "室内定位RSSI空间建模与接收设备偏差研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *
田家英: "基于WIFI位置指纹算法室内定位技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113098639A (zh) * 2021-03-23 2021-07-09 北京百瑞互联技术有限公司 一种蓝牙信号指示值的快速滤波方法、装置及设备
CN113098639B (zh) * 2021-03-23 2023-01-06 北京百瑞互联技术有限公司 一种蓝牙信号指示值的快速滤波方法、装置及设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN111711985B (zh) 2021-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105704652B (zh) 一种wlan/蓝牙定位中的指纹库采集和优化方法
CN104703143A (zh) 一种基于wifi信号强度的室内定位方法
CN107484240B (zh) 一种基于指纹进行定位的方法及装置
CN108307301B (zh) 基于rssi测距和轨迹相似性的室内定位方法
CN105717483B (zh) 一种基于多源定位方式的位置确定方法及装置
CN102695272B (zh) 一种匹配定位的方法和移动终端
CN107677989B (zh) 一种基于rssi最大值进行rssi去除噪声的室内位置定位方法
CN102480678A (zh) 一种指纹定位方法和系统
CN106793078B (zh) 基于rssi修正值双重定位的蓝牙室内定位方法
CN104540218B (zh) 一种wifi信号有效性过滤方法
CN103096464A (zh) 单基站用户终端定位方法及系统
CN111711985B (zh) 一种蓝牙rssi值噪声剔除方法及蓝牙定位方法
CN110673181A (zh) 一种基于网格能量遍历搜索的gnss干扰源定位方法
CN109143157B (zh) 基于信号强度值混合滤波的动态更新参数的测距方法
CN108737952A (zh) 基于rssi测距改进的多边形加权质心定位方法
CN106814367A (zh) 一种超宽带定位节点的自主位置测量方法
CN101799532A (zh) 一种采用单站多信道的室内定位方法
CN112584311A (zh) 一种基于wknn融合的室内三维空间指纹定位方法
CN108834047A (zh) 一种路径损耗模型的ap选择室内定位方法
CN108650629A (zh) 一种基于无线通信基站的室内三维定位算法
CN109302674B (zh) 一种基于多重滤波的WiFi室内定位方法
CN101201398B (zh) 利用邻站测距辅助测角的非直达波定位方法
CN107371133A (zh) 一种提高基站定位精度的方法
CN105973242A (zh) 一种高精度室外及室内组合导航定位系统
CN111238480B (zh) 基于距离残差的nlos识别方法及在室内定位中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant