专利名称：一种到达时间差滤波方法、装置及特征数据存储方法
技术领域：
本发明涉及定位技术领域，特别涉及ー种到达时间差滤波方法、装置及特征数据存储方法。
背景技术：
在目前的室内定位导航领域，基于WLAN、WSN和RFID的定位技术是主要趋势。但由于大部分的室内定位技术是基于接收信号强度(RSSI, Received Signal StrengthIndicator)的，受室内环境变化、多径、信号衰落、干扰等因素影响较大，导致定位稳定性比较低。同时，现有技术对与位置相关的海量信息利用率较低(不到5%)，缺乏导航与位置信息的实时智能化处理与服务系统。
随着定位技术的发展，基于位置的应用越来越多，成为当前技术和应用发展的一个重要方向。用于室内定位方法じ18、1^10、218ゎ66、11 1等室内定位技术多是采用部署节点的网格匹配技术，因而系统需要采集大量特征数据，建立数据库，工作量大，推广较为困难；基于卫星的定位，如GPS定位则是主要用于室外定位。针对WLAN、WSN等室内定位技术易受环境干扰且不利于向全域推广等问题，现有技术中提出了基于移动高速数据传送网的手机基站到达时间(TOA，Time OfArrival)以及到达时间差(TD0A,Time Difference ofArrival)定位技术。这些技术都需要预先测定大量的标校点，也就需要存储TD0A/T0A的标校点，从而就必须要有存储标校点的数据库系统。在实现本发明的过程中，发明人发现，现有各种定位方法都有他们各自的局限性，有的需要部署的节点过多，成本较高，需要采集大量特征数据，建立数据库，工作量大，推广较为困难，ー些混合定位方法定位精度又比较低。例如，在TD0A/T0A特征信息采集过程中，由于定位信号的TDOA特征会出现波段，预研结果发现，定点特征采集中，由于信号发生绕射、散射、反射等造成信号产生多径变化，特征值可能集中在不同的路径值附近波动。此吋，需对测量特征值进行处理，因此，如何提高TDOA的质量成为了ー个关键突破ロ，TDOA滤波方法也就变得非常重要。亟需要一种有效的TDOA采集滤波方法，以解决现有技术中存在的定位精度低的问题。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了ー种到达时间差滤波方法、装置及特征数据存储方法。所述技术方案如下ー种到达时间差滤波方法，所述方法包括将标校点采集到的到达时间差数据进行升序排列；将所述到达时间差数据根据顺序两两相减，根据得到的差值的绝对值将所述到达时间差数据分为多组；将每组中的到达时间差数据再分为若干小组，计算每个小组中到达时间差数据的标准差，将标准差小于O. 5的小组所包括的到达时间差数据作为一条径对应的到达时间差数据；计算每条径对应的到达时间差数据的标准差，将标准差小于O. 5的所述小组中包含的到达时间差数据计算均值，将所述均值作为所述径的到达时间差值。所述将所述到达时间差数据根据顺序两两相减，根据得到的差值的绝对值将所述到达时间差数据分为多组，包括将排序后的所述到达时间差数据根据顺序进行两两相減，当TDOA(i+1)-TDOA(i)> I时，将TDOA(i)之前的所有到达时间差数据分为ー组；其中，所述i为到达时间差数据的编号，i=l,2,3……N，所述N为到达时间差数据总数；将剩余的到达时间差数据重复上述过程，直到所有的到达时间差数据均完成分组。所述到达时间差数据分组完成后，还包括统计每个分组中到达时间差数据的数量，将到达时间差数据的数量小于到达时间差数据总数10%的分组舍弃。所述将每组中的到达时间差数据再分为若干小组，包括将每组中的到达时间差数据进行升序排列，根据到达时间差数据排列数序,平均的将每组中的到达时间差数据分为15 30个小组。所述计算每个小组中到达时间差数据的标准差，包括计算每个小组中到达时间差数据的均值
权利要求
1.ー种到达时间差滤波方法，其特征在于，所述方法包括 将标校点采集到的到达时间差数据进行升序排列； 将所述到达时间差数据根据顺序两两相减，根据得到的差值的绝对值将所述到达时间差数据分为多组； 将每组中的到达时间差数据再分为若干小组，计算每个小组中到达时间差数据的标准差，将标准差小于O. 5的小组所包括的到达时间差数据作为一条径对应的到达时间差数据； 计算每条径对应的到达时间差数据的标准差，将标准差小于O. 5的所述小组中包含的到达时间差数据计算均值，将所述均值作为所述径的到达时间差值。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述将所述到达时间差数据根据顺序两两相减，根据得到的差值的绝对值将所述到达时间差数据分为多组，包括 将排序后的所述到达时间差数据根据顺序进行两两相减，当
3.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述到达时间差数据分组完成后，还包括 统计每个分组中到达时间差数据的数量，将到达时间差数据的数量小于到达时间差数据总数10%的分组舍弃。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述将每组中的到达时间差数据再分为若干小组，包括 将每组中的到达时间差数据进行升序排列，根据到达时间差数据排列数序，平均的将每组中的到达时间差数据分为15 30个小组。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述计算每个小组中到达时间差数据的标准差，包括 计算每个小组中到达时间差数据的均值
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 根据每条所述径对应的到达时间差数据的数量，确定出每条径的重要程度；到达时间差数据最多的径为最大的径。
7.—种到达时间差滤波装置，其特征在于，所述装置包括排序单元、分组单元、分径单元和滑动滤波単元，其中， 所述排序単元，用于将标校点采集到的到达时间差数据进行升序排列； 所述分组単元，用于将所述到达时间差数据根据顺序两两相减，根据得到的差值的绝对值将所述到达时间差数据分为多组； 所述分径単元，用于将每组中的到达时间差数据再分为若干小组，计算每个小组中到达时间差数据的标准差，将标准差小于O. 5的小组所包括的到达时间差数据作为一条径对应的到达时间差数据； 所述滑动滤波单元，用于计算每条径对应的到达时间差数据的标准差，将标准差小于O.5的所述小组中包含的到达时间差数据计算均值，将所述均值作为所述径的到达时间差值。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置进ー步包括有效径选取単元，用于根据每条所述径对应的到达时间差数据的数量，确定出每条径的重要程度；选取重要程度高的径作为有效径。
9.一种特征数据存储方法，应用于如权利要求I所述的到达时间差滤波方法得到数据的存储，其特征在于，所述方法包括 站ID进行存储； 将每个区域中各个标校点采集到的到达时间差数据进行存储，存储的格式包括但不限于区域ID、基站ID、每条径对应的到达时间差数据、接收信号强度数据、标校点的坐标信息与高度信息。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 所需要存储的基站数量根据实际定位精度的要求设定，最低不小于3，最高不大于12，优选值为6。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述每条径对应的到达时间差数据，包括 仅存储最大径和次大径对应的到达时间差数据。
全文摘要
本发明公开了一种TDOA滤波方法，属于定位技术领域。包括将标校点采集到的到达时间差数据进行升序排列；将所述到达时间差数据根据顺序两两相减，根据得到的差值的绝对值将所述到达时间差数据分为多组；将每组中的到达时间差数据再分为若干小组，计算每个小组中到达时间差数据的标准差，将标准差小于0.5的小组所包括的到达时间差数据作为一条径对应的到达时间差数据；计算每条径对应的到达时间差数据的标准差，将标准差小于0.5的所述小组中包含的到达时间差数据计算均值，将所述均值作为所述径的到达时间差值。本发明还公开了一种特征数据存储方法。本发明可以极大的提高标校点的定位精度，为利用标校点进行定位提供高精度数据基础。
文档编号G01S5/02GK102721945SQ20121018135
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者余彦培, 尹会明, 曹佳雯, 王佳, 袁协, 邓中亮 申请人:北京邮电大学, 北京首科信通科技有限责任公司