基于无线信号的楼层定位方法
【专利摘要】一种基于无线信号的楼层定位方法，包括、在定位楼层区域的顶层和底层分别放置一个信号发生源；计算单个信号发生源的多楼层传输衰减MSPL；依次计算每层楼层的衰减信号特征值ΔMSPL；当待定位目标点进入定位楼层区域后，根据其接收到的来自两个信号发生源的信号计算出其自身的衰减信号特征值△MSPL，然后和步骤3中得到每层衰减信号特征值进行匹配后定位楼层。本发明能够适应不同的室内结构，移植性极高，可以和不同的平面定位方法结合，具体布置简单、快速的特点。
【专利说明】基于无线信号的楼层定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及楼层定位方法，具体是一种通过无线信号强度衰减来计算目标点所在 楼层的无线定位方法。
【背景技术】
[0002] 目前，随着商业的发展和定位技术的普及，室内定位技术成为目前定位领域最为 炙手可热的领域，日常生活的方方面面都有对定位技术的应用。例如火场定位跟踪，生产线 工人定位跟踪等等。针对这一些情景，研究者们开发出了很多的定位算法，如ZiguoZhong 于会议"Proceedings of the7thACM Conference on Embedded Network Sensor System" 发表的《Achieving Range-free Localization Beyond Connectivity》一文中提至丨J 的 RSD(RegulatedSignature Distance)，以及 F-Gustafsson 先生于 2003 年在 IEEE 的会议上 提出的TD0A (Time Difference of Arrival)测距算法等等。这些算法都各具特点，比如RSD 算法对仪器的花费较小，但是精度略逊；TD0A算法的定位精度很高，但是一起的造价同样 很1?。
[0003] 但是，以上算法都是基于平面定位的算法，一旦应用到三维空间中，如何确定目标 点的高度就成为限制这些技术推广的最主要因素。因此，开发一个精确、普适的楼层定位 技术很有必要。
[0004] 目前困扰室内三维定位技术的最主要方面就是楼层的确定，其次还有很多相关的 信号因素如信号的衰减，室内复杂环境下信号的多径传输（反射和折射）等等。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于无线信号的楼层定位 方法，通过对两个信号源发出的信号进行计算分析，计算出目标点所在的楼层，和任何平面 定位方法结合，能提供很精确的三维补足方案。
[0006] 本发明的技术解决方案如下：
[0007] -种基于无线信号的楼层定位方法，其特点在于，该方法包括如下步骤：
[0008] 步骤1、在定位楼层区域的顶层和底层分别放置一个信号发生源；
[0009] 步骤2、计算单个信号发生源的多楼层传输衰减MSPL，公式如下：
[0010] MSPL = PT-hGT-hGR - P R~hN 女 L 工
[0011] 其中，Ρκ为接收信号的信号功率，Ρκ为基站传输功率，GT为发射天线增益，G K为接 收天线增益，N为传输路径中墙的个数，k为穿墙衰减；
[0012] 步骤3、依次计算每层楼层的衰减信号特征值AMSPL，公式如下：
[0013]
【权利要求】
1. 一种基于无线信号的楼层定位方法，其特征在于，该方法包括如下步骤： 步骤1、在定位楼层区域的顶层和底层分别放置一个信号发生源； 步骤2、计算单个信号发生源的多楼层传输衰减MSPL，公式如下： MSPL = Pt+Gt+Ge-Pe+N^Lj 其中，Ρκ为接收信号的信号功率，Ρκ为基站传输功率，GT为发射天线增益，G K为接收天 线增益，N为传输路径中墙的个数，k为穿墙衰减； 步骤3、依次计算每层楼层的衰减信号特征值AMSPL，公式如下：
其中，信号接收点位于（X，Z)点，Η为楼总高，h为一层楼的高度，MSPLsl为第一信号发 生源的楼层传输衰减，MSPLs2为第二信号发生源的楼层传输衰减； 步骤4、当待定位目标点进入定位楼层区域后，根据其接收到的来自两个信号发生源的 信号计算出其自身的衰减信号特征值Λ MSPL，然后和步骤3中得到每层衰减信号特征值进 行匹配后定位楼层。
【文档编号】G01S5/02GK104049238SQ201410261637
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】易平, 俞敏杰, 徐炜 申请人:上海交通大学