專利名稱：基于自相關濾波的wlan室內(nèi)鄰近匹配定位方法
技術領域：
本發(fā)明涉及基于自相關濾波的WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法。
背景技術：
隨著人們的無縫通信需求向未來基于用戶的高速、高密度環(huán)境感知計算的轉變， 基于位置的應用服務LBS (Location Based Service)越來越受到人們的重視。并且，在過 去十年里，大量方便、有效的定位、跟蹤業(yè)務和相關設備的出現(xiàn)，已經(jīng)證明，在未來無處不在 的環(huán)境智能感知服務中，定位和跟蹤必將成為整個感知服務系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部 分。雖然，目前廣泛應用的GPS(Global Positioning System)和蜂窩無線通信定位系統(tǒng)， 能夠有效解決人們在室外或開闊環(huán)境下的定位和跟蹤需求，但在室內(nèi)環(huán)境下，由于存在嚴 重的信號衰減、遮蔽和多徑效應，使得這兩種定位系統(tǒng)的應用范圍受到了很大限制。因此，針對這個問題，國內(nèi)外許多研究所和高校將重心轉移到目前已有 的室內(nèi)短距離、高速率無線通信技術上，如超寬帶UWB(Ultra Wideband)、超聲波 Uff (Ultrasonic Wave)、紅夕卜 IR(Infrared Radiation)、射頻i只別 RFID (Radio Frequency Identification)、ZigBee、藍牙 Bluetooth 禾口 無線局域網(wǎng) WLAN (Wireless Local Area Network)技術。其中，WLAN技術相對于其他短距離、高速通信系統(tǒng)來說，不僅得到了廣泛普 及和部署，并且具有不需要額外添加昂貴的通信設備和較低建網(wǎng)、維護開銷的優(yōu)點，于是， 對其關注和研究的力度也最大。目前，國際上最具有代表性的三個基于WLAN技術的室內(nèi)定位系統(tǒng)，分別是微軟研 究院的RADAR系統(tǒng)、加州大學洛杉磯分校的NitDble系統(tǒng)和馬里蘭大學的Horus系統(tǒng)。此外， 通過對已有WLAN定位系統(tǒng)的分析，相應的定位方法通?？梢詣澐譃楦怕市院痛_定性方法。 前者利用貝葉斯理論，將后驗邊緣概率變換為先驗概率，進而得到具有最大概率估計的估 計位置坐標輸出；而后者主要包括鄰近匹配和模式匹配方法，其基本思想是根據(jù)預先建立 的位置指紋數(shù)據(jù)庫，尋求空間位置坐標與信號強度之間有效、可靠的一一映射關系。其中， 通過長期的理論研究和實際驗證，后者相對于前者，具有更好的定位精度與實時性，然而， 在真實WLAN室內(nèi)環(huán)境中，由于存在復雜的信號反射、折射、衍射、人體和設施遮蔽等因素的 影響，采集到的信號強度分布往往具有動態(tài)和衰落特性，而這種特性將直接影響位置指紋 數(shù)據(jù)庫的可靠性，并最終導致匹配定位方法精度的下降?，F(xiàn)有WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法中，因室內(nèi)復雜信號反射、折射、衍射、人體和設 施遮蔽等因素影響，所造成的位置指紋數(shù)據(jù)庫動態(tài)變化且位置依賴性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法中，因室內(nèi)復雜信號 反射、折射、衍射、人體和設施遮蔽等因素影響，所造成的位置指紋數(shù)據(jù)庫動態(tài)變化且位置 依賴性較差的問題，提供一種基于自相關濾波的WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法。基于自相關濾波的WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法具體步驟如下
步驟一、離線采集階段，在目標定位區(qū)域內(nèi)均勻標記參考點RP位置，本發(fā)明中，鄰 近參考點之間的距離間隔為lm，WLAN無線網(wǎng)絡接入點AP，保證目標定位區(qū)域內(nèi)的任意位 置，均能接收到來自至少一個AP的信號強度；步驟二、在每個參考點處，對來自不同AP的信號強度進行采集，采樣速率為2樣本 /秒，并保存到不同參考點位置所對應的強度指紋樣本集合中；步驟三、離線修正階段，首先利用連續(xù)強度信號的自相關特性，根據(jù)相關系數(shù)閾 值
權利要求
1.基于自相關濾波的WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法，其特征在于具體步驟如下 步驟一、在離線采集階段，在目標定位區(qū)域內(nèi)均勻標記參考點RP位置，鄰近參考點之間的距離間隔為lm，WLAN無線網(wǎng)絡接入點AP，保證目標定位區(qū)域內(nèi)的任意位置，均能接收 到來自至少一個AP的信號強度；步驟二、在每個參考點處，對來自不同AP的信號強度進行采集，采樣速率為2樣本/ 秒，并保存到不同參考點位置所對應的強度指紋樣本集合中；步驟三、離線修正階段，首先利用連續(xù)強度信號的自相關特性，根據(jù)相關系數(shù)閾值
2.基于自相關濾波的WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法，其特征在于步驟三包括 子步驟1 將參考點氏=(Ui)，(i = 1，-,Nep)處采集的強度指紋樣本集合表示為
3.基于自相關濾波的WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法，其特征在于接收信號強度RSS大于 接收終端的靈敏度-90daii。
全文摘要
基于自相關濾波的WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法，涉及基于自相關濾波的WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法，解決了現(xiàn)有WLAN室內(nèi)鄰近匹配定位方法中，因室內(nèi)復雜信號反射、折射、衍射、人體和設施遮蔽等因素影響，所造成的位置指紋數(shù)據(jù)庫動態(tài)變化且位置依賴性較差問題，具體步驟如下一、在離線采集階段，標記參考點位置；二、在每個參考點處，對來自不同AP的信號強度進行采集；三、在離線修正階段，首先利用連續(xù)強度信號的自相關特性，判斷不同強度指紋樣本集合中是否存在奇異強度樣本；四、強度樣本均值，保存到位置指紋數(shù)據(jù)庫中；五、在線定位階段，實現(xiàn)對定位終端的位置坐標估計。用于WLAN室內(nèi)定位。
文檔編號H04W64/00GK102131290SQ20111010547
公開日2011年7月20日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權日2011年4月26日
發(fā)明者吳少川, 周牧, 孟維曉, 徐玉濱, 李利民, 譚學治, 馬琳 申請人:哈爾濱工業(yè)大學