专利名称：基于ap权重自适应调整的位置指纹定位方法
技术领域：
本发明涉及无线定位技术领域，特别是涉及一种基于AP权重自适应调整的位置指纹定位方法。
背景技术：
现有的无线定位技术大致可分为基于测距的定位和非基于测距的定位技术两种。如传统的基于 TOA (Time of Arrival,到达时间)/TDOA (Time Difference of Arrival,到达时间差)/RSS (Received Signal Strength,接收信号强度)的定位技术,都是根据这些时间或信号强度参数来计算基站和目标点(如移动台)的大致距离，再利用基站间的几何位置关系进行目标点的定位。这些基于测距的定位技术很容易受到非视距情形的干扰，对于高复杂性和强时变特性的无线信道呈现的定位准确度和稳定性均较差。因此在室内场景 下，很多基于测距的定位技术已不适用。近些年来，一种基于位置指纹的与测距无关的定位技术备受青睐。其大致可分为两个过程，离线测量阶段和实时定位阶段I)离线阶段用N个均匀分布于待定位区域的RP处(Reference Point,参考点)的便携设备对来自覆盖该区域的M多个AP (Access Point,接入点)的信号强度进行采样并进行记录。对这些采样值进行特征提取，计算信号强度均值来构建该参考点处的位置指纹，所有的参考点的位置指纹形成了该区域的指纹地图。2)定位阶段对目标点接收的实时信号强度进行特征提取后，与指纹地图中的每个位置指纹按照一定的定位算法进行匹配，目标的实际位置则可能处于那些指纹匹配结果相近的参考点附近。这种基于位置指纹的定位技术的定位精度很大程度上受到匹配算法的影响。目前比较常用的有最近邻居算法、概率估计算法，神经元算法等。很多学者也对这些算法进行了改进，对位置指纹定位系统也进行了整体上的优化设计，如信号强度滤波，最佳AP的选取和定位空间的聚类划分等。然而几乎所有现有的定位系统和算法对于每个AP对匹配算法的影响都等同看待，定位精度不闻。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是如何提高基于位置指纹定位技术的定位精度。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于AP权重自适应调整的位置指纹定位方法，包括以下步骤SI、在分布于待定位区域内的参考点处测量接入点AP的信号强度值，根据所述信号强度值对目标点位置进行估计；S2、在估计得到的目标点位置附近选取一定数目的参考点，列入集合S，计算每个AP对所述集合S中的参考点的分辨力参数；S3、根据所述分辨力参数计算每个AP的权重因子；S4、将所述每个AP的权重因子作用到集合S中每个参考点所测量的AP的信号强度值，以及在估计得到的目标点位置测量的AP的信号强度值上，得到变换后的相应信号强度值，根据变换后的相应信号强度值在集合S所确定的指纹空间中对目标点位置再次进行估计，得到估计结果。优选地，步骤S2中选取参考点的方式为选取落在以估计得到的目标点位置为圆心，一定距离r为半径的圆形区域内的参考点。优选地，步骤S3具体为当所有分辨力参数中最大值与最小值的比值大于预设门限值a时，对所有分辨 力参数进行平滑处理，使得处理后得到的所有分辨力参数中最大值与最小值的比值小于门限值a，然后利用所有分辨力参数进行归一化计算得到权重因子；当所有分辨力参数中最大值与最小值的比值小于预设门限值a时，直接利用所有分辨力参数进行归一化计算得到权重因子。优选地，步骤S4中权重因子的作用方式为将每个AP的权重因子分别乘以集合S中参考点相应的信号强度值和目标点位置相应的信号强度值得到变换后的相应信号强度值。优选地，所述半径r大于或等于所述待定位区域中任意两点间距离中最远距离的一半。优选地，步骤S3中，利用单调递增函数进行所述平滑处理。优选地，所述单调递增函数为开根号函数。优选地，预设门限值a小于或者等于10。优选地，步骤SI与步骤S4中对目标点位置进行估计的方法均为最近邻居算法。(三)有益效果上述技术方案具有如下优点根据对目标点初步估计位置附近的参考点的分辨能力计算每个接入点的权重，具有一定的自适应性，能提高基于位置指纹定位技术的定位精度。另外，采用单调递增函数进行分辨力参数的平滑处理，能防止直接使用分辨力参数而带来的局部大差异性导致某些接入点作用失效的情况。
图I为本发明的定位方法的整体流程图；图2为本发明的定位方法中权重因子计算过程的流程图；图3为实施例I中的定位方案示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。本发明主要考虑将每个接入点AP提供的信号强度对最终定位估计方法的影响区别对待，解决此问题的关键，是要确定每个AP贡献率的衡量标准，因此本发明提出了一种自适应的AP权重计算方法，来提升位置指纹算法的定位精度。如图I所示，本发明的方法包括以下步骤I)离线阶段在均匀分布于待定位区域中N个RP测量M个AP处的信号强度样值和位置信息，并进行记录
权利要求
1.一种基于AP权重自适应调整的位置指纹定位方法，其特征在于，包括以下步骤 51、在分布于待定位区域内的参考点处测量接入点AP的信号强度值，根据所述信号强度值对目标点位置进行估计； 52、在估计得到的目标点位置附近选取一定数目的参考点，列入集合S，计算每个AP对所述集合S中的参考点的分辨力参数； 53、根据所述分辨力参数计算每个AP的权重因子； 54、将所述每个AP的权重因子作用到集合S中每个参考点所测量的AP的信号强度值，以及在估计得到的目标点位置测量的AP的信号强度值上，得到变换后的相应信号强度值，根据变换后的相应信号强度值在集合S所确定的指纹空间中对目标点位置再次进行估计，得到估计结果。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤S2中选取参考点的方式为选取落在以估计得到的目标点位置为圆心，一定距离r为半径的圆形区域内的参考点。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤S3具体为 当所有分辨力参数中最大值与最小值的比值大于预设门限值a时，对所有分辨力参数进行平滑处理，使得处理后得到的所有分辨力参数中最大值与最小值的比值小于门限值a，然后利用所有分辨力参数进行归一化计算得到权重因子； 当所有分辨力参数中最大值与最小值的比值小于预设门限值a时，直接利用所有分辨力参数进行归一化计算得到权重因子。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤S4中权重因子的作用方式为将每个AP的权重因子分别乘以集合S中参考点相应的信号强度值和目标点位置相应的信号强度值得到变换后的相应信号强度值。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述半径r大于或等于所述待定位区域中任意两点间距离中最远距离的一半。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S3中，利用单调递增函数进行所述平滑处理。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单调递增函数为开根号函数。
8.如权利要求3中所述的方法，其特征在于，预设门限值a小于或者等于10。
9.如权利要求广8中任一项所述的方法，其特征在于，步骤SI与步骤S4中对目标点位置进行估计的方法均为最近邻居算法。
全文摘要
本发明涉及无线定位技术领域，公开了一种基于AP权重自适应调整的位置指纹定位方法。本发明根据对目标点初步估计位置附近的参考点的分辨能力计算每个接入点的权重，具有一定的自适应性，能提高基于位置指纹定位技术的定位精度。另外，采用单调递增函数进行分辨力参数的平滑处理，能防止直接使用分辨力参数而带来的局部大差异性导致某些接入点作用失效的情况。
文档编号H04W4/02GK102802118SQ20121024137
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者崔琪楣, 张平, 邓金刚, 张雪菲, 史玉龙 申请人:北京邮电大学