一种基于无线局域网的室内定位方法

摘要

本发明公开了一种基于无线局域网的室内定位方法，属于无线网络技术和模式识别技术交叉的技术领域。本发明方法根据信号方差随着信号强度的增强而降低的规律，对现有基于局域网的指纹定位方法进行了改进，在进行指纹距离的计算时，根据测试位置对于各无线信号源的接收信号强度方差估算值，对不同信号源的接收信号强度对指纹距离计算结果的影响进行相应地修正。本发明方法可有效减少由于多径效应和非视距因素所导致的错误信号强度值的影响，提高室内定位的精度和准确度，且比现有方法具有更高的健壮性和更高的稳定性。

主权项

一种基于无线局域网的室内定位方法，包括离线阶段和定位阶段，其特征在于，所述离线阶段包括以下步骤：步骤1、在定位区域中选取一组不同的参考位置，所述定位区域中设置有多个无线信号源；测量每一个参考位置对于每一个无线信号源的接收信号强度均值及接收信号强度方差，每个参考位置对于所有无线信号源的接收信号强度均值构成该参考位置的位置指纹；步骤2、对于每一个无线信号源，将所有参考位置对于该无线信号源的接收信号强度均值和方差进行线性拟合，得到该无线信号源的接收信号强度均值与接收信号强度方差之间的线性函数；所述定位阶段包括以下步骤：步骤3、测量测试位置对于每一个无线信号源的接收信号强度均值，测试位置对于所有无线信号源的接收信号强度均值构成该测试位置的位置指纹；步骤4、将测试位置的位置指纹与各参考位置的位置指纹进行指纹匹配，获得测试位置的位置信息，其中，在进行位置指纹的匹配时，测试位置的位置指纹与第j个参考位置的位置指纹间的距离D(j)按照以下公式得到：对于欧氏距离度量：$D\left(j\right)={\Sigma }_{i=1}^N[{(r_i-s_{ij})}^2-d_i]$对于曼哈顿距离度量：$D\left(j\right)={\Sigma }_{i=1}^N\left[\right|r_i-s_{ij}|-{d_i}^{\frac{1}{2}}]$其中，r_i为测试位置对于第i个无线信号源的接收信号强度均值；s_ij为离线阶段中测得的第j个参考位置对于第i个无线信号源的接收信号强度均值；N为无线信号源的总数；d_i为第i个无线信号源的修正因子，按照下式得到：$d_i=(1+\frac{{\mathrm{Var}}_i}{{\Sigma }_{i=1}^N{\mathrm{Var}}_i})\times {\mathrm{Var}}_i$式中，Var_i为将测试位置对于第i个无线信号源的接收信号强度均值r_i代入第i个无线信号源的接收信号强度均值与接收信号强度方差之间的线性函数，所得到的接收信号强度方差估算值。