一种室内定位的非视距补偿方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及无线通信技术领域，尤其设及一种室内定位的非视距补偿方法，还设 及一种室内定位方法。
【背景技术】
[0002] 在现有的室内定位技术中，人们普遍采用基于接收信号强度的测量法（RSSI， Received Si即al Strength Indication)和基于到达时间差的测量法（TD0A,Time Difference of Arrival)。
[0003] RSSI(即，接收信号强度指示)与空间位置的关系十分密切。通过接收信号强度指 示与室内位置的关系模型，我们可W通过测得的信号强度指示推断出移动终端的位置。简 单地说，基站与移动终端的距离越近，在移动终端所测得的信号强度指示越强;基站与移动 终端的距离越远，所测得的信号强度指示就越弱。根据运个规律，我们可W根据接收到的信 号强度指示来推算移动终端与基站之间的距离。通过测量RSSI来进行定位的原理是：首先 建立接收信号强度指示与距离的场强传播模型，然后根据运个场强传播模型将接收到的信 号强度指示换算成距离值，最后利用Ξ边测量方法计算移动终端的位置。此方法的缺陷在 于：当移动终端与基站距离较远时，接收信号强度指示随距离变化的程度不明显，误差较 大。
[0004] TD0A(即，到达时间差)通过计算移动终端(接收端巧Ij不同基站(发送端)之间的时 间差。由于此方法不要求移动终端与基站之间的绝对时间同步，因此降低了对同步性的要 求。TD0A是在单一移动终端，多个事件同步发射基站和多种同步信号发射基站的工作模式 下，移动终端对连续抵达的多个信号所记录下的时间差。根据信号到达时间差，结合化an算 法（即使用两步最大似然估计来计算目标的位置的算法)或者牛顿迭代算法，即可得到移动 终端的位置。
[0005] 基于到达时间差的测量法的缺陷在于:在非视距(化0S，Non Line of Si曲t)环境 下，尤其是环境地形较为复杂的区域，移动终端与基站之间有可能存在遮挡，从而产生了非 视距误差。非视距误差会使得化an算法的定位精度下降，并使得牛顿迭代算法不收敛，从而 无法求出定位结果。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是:在非视距环境下，基于在到达时间差的测量法的 精度低或者无法求出定位结果。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种室内定位的非视距补偿方法，W及室 内定位方法，对基于到达时间差的测量法进行非视距补偿，最终利用补偿后的到达时间差 得到精度较高的定位结果。
[000引根据本发明的一个方面，提供了一种室内定位的非视距补偿方法，其包括：
[0009]获取设置在室内的每个基站的基站坐标、W及接收的来自每个基站的信号的接收 信号强度指示；
[0010] 根据所获取的基站坐标和接收信号强度指示，得到移动终端的估计坐标；
[0011] 对于每两个基站，利用所述移动终端的估计坐标，结合所述移动终端与所述两个 基站的具有待定非视距误差的到达时间差定位模型，得到针对所述两个基站的非视距误差 的估计值；
[0012] 通过用所述非视距误差的估计值替代所述待定非视距误差的方式来对所述到达 时间差定位模型进行补偿。
[0013] 优选的是，根据所获取的基站坐标和接收信号强度指示，得到移动终端的估计坐 标，包括：
[0014] 对于每个基站，根据与所述基站相对应的接收信号强度指示，得到与所述基站相 对应的权值；
[0015] 根据针对各个基站的权值和基站坐标，计算所述移动终端的估计坐标。
[0016] 优选的是，根据针对各个基站的权值和基站坐标，计算所述移动终端的估计坐标， 包括：
[0017] 计算所有基站的X坐标的加权求和，得到所述移动终端的估计X坐标；
[0018] 计算所有基站的Y坐标的加权求和，得到所述移动终端的估计Y坐标；
[0019] 计算所有基站的Z坐标的加权求和，得到所述移动终端的估计Z坐标，由所述估计X 坐标、估计Y坐标和估计Z坐标构成所述移动终端的估计坐标。
[0020] 优选的是，对于每两个基站，得到针对所述两个基站的非视距误差的估计值，包 括：
[0021] 通过用所述移动终端的估计坐标替代所述到达时间定位模型中的待定移动终端 坐标的方式，确定所述待定非视距误差；
[0022] 将所述待定非视距误差的统计平均值作为所述非视距误差的估计值。
[0023] 优选的是，所述移动终端与第i个基站和第i+1个基站的具有待定非视距误差的到 达时间差定位模型满足：
[0024]
[0025] 其中，di为第i个基站到所述移动终端的距离，dw为第i+1个基站到所述移动终端 的距离;TD0A(i+i)i为所述移动终端相对于所述第i个基站和所述第i + 1个基站的到达时间 差;C为光速;0(1+1)1为所述待定非视距误差；（X，y，Z)为所述待定移动终端坐标，（XW，yw， ZW)为所述第i+1个基站的基站坐标，（xi，yi，zi)为所述第i个基站的基站坐标，ie[l，I]，I 为大于1的自然数，I表示所述基站的总数。
[0026] 根据本发明的另一个方面，提供了一种室内定位方法，其包括：
[0027] 获取设置在室内的每个基站的基站坐标、W及接收的来自每个基站的信号的接收 信号强度指示；
[0028] 根据所获取的基站坐标和接收信号强度指示，得到移动终端的估计坐标；
[0029] 对于每两个基站，利用所述移动终端的估计坐标，结合所述移动终端与所述两个 基站的具有待定非视距误差的到达时间差定位模型，得到针对所述两个基站的非视距误差 的估计值；
[0030] 通过用所述非视距误差的估计值替代所述待定非视距误差的方式来对所述到达 时间差定位模型进行补偿；
[0031] 利用补偿后的到达时间差定位模型，结合牛顿迭代法，来确定所述待定移动终端 坐标。
[0032] 优选的是，根据所获取的基站坐标和接收信号强度指示，得到移动终端的估计坐 标，包括：
[0033] 对于每个基站，根据与所述基站相对应的接收信号强度指示，得到与所述基站相 对应的权值；
[0034] 根据针对各个基站的权值和基站坐标，计算所述移动终端的估计坐标。
[0035] 优选的是，根据针对各个基站的权值和基站坐标，计算所述移动终端的估计坐标， 包括：
[0036] 计算所有基站的X坐标的加权求和，得到所述移动终端的估计X坐标；
[0037] 计算所有基站的Y坐标的加权求和，得到所述移动终端的估计Y坐标；
[0038] 计算所有基站的Z坐标的加权求和，得到所述移动终端的估计Z坐标，由所述估计X 坐标、估计Y坐标和估计Z坐标构成所述移动终端的估计坐标。
[0039] 优选的是，对于每两个基站，得到针对所述两个基站的非视距误差的估计值，包 括：
[0040] 通过用所述移动终端的估计坐标替代所述到达时间定位模型中的待定移动终端 坐标的方式，确定所述待定非视距误差；
[0041] 将所述待定非视距误差的统计平均值作为所述非视距误差的估计值。
[0042] 优选的是，所述移动终端与第i个基站和第i+1个基站的具有待定非视距误差的到 达时间差定位模型满足：
[0043]
[0044] 其中，di为第i个基站到所述移动终端的距离，dw为第i+1个基站到所述移动终端 的距离;TD0A(i+i)i为所述移动终端相对于所述第i个基站和所述第i + 1个基站的到达时间 差;C为光速;0(1+1)1为所述待定非视距误差；（X，y，Z)为所述待定移动终端坐标，（XW，yw， ZW)为所述第i+1个基站的基站坐标，（xi，yi，zi)为所述第i个基站的基站坐标，ie[l，I]，I 为大于1的自然数，I表示所述基站的总数。
[0045] 与现有技