一种降低wlan室内定位搜索维度的方法_2

文档序号:9755584阅读:来源:国知局
强度的测量。
[0035] 采集参考点的指纹数据并形成互相关矩阵步骤中,首先由采集的指纹数据得到目 标空间的信号强度矩阵,即由n个参考点接收N个接入点AP的信号的RSS值构成的矩阵, 并根据该目标空间的信号强度矩阵计算得到其互相关矩阵,如图2所示,具体可W包括W 下步骤:
[0036] 在步骤S201中,根据各个接入点AP发送的定位信号在各个参考点的信号强度,得 到目标空间的信号强度矩阵
其中巧N 维行向量,表示第i个参考点采集自N个接入点AP的接收信号强度RSS值,^是n维的列 向量,ri, ,表示第j个接入点AP上来自各参考点的接收信号强度RSS值,ri, ,为第i个参考 点采集的第N个接入点AP的接收信号强度RSS值;
[0038] 在步骤S202中,根据公式
计算得到所述信号强度矩阵 的NXN互相关矩阵,其中,巧为知,?, T},…/.V ),表挪列向量的均值,S为 矩阵R的互相关矩阵。
[0039] 比如,中包括N个RSS值,对送N个RSS值取平均,即可得到送个N个RSS值的 平均值,即]; ,类似的可W计算出列向量的均值。
[0040] 在步骤S102中,将所述互相关矩阵进行特征分解,得到互相关矩阵所对应的特征 值W及对应的归一化特征向量。
[0041] 由步骤Sioi生成的互相关矩阵,进行特征分解可W得到每个参考点所对应的多 个特征值W及与所述特征值对应的特征向量。
[0042] 由于目标空间的信号强度矩阵为对称矩阵,因此可W将所述信号强度矩阵分解为 由其特征值和特征向量表示的矩阵之积。
[0043] 在步骤S103中,根据预设的接收信号强度的覆盖要求,选择符合要求的主元特征 值W及对应的归一化特征向量。
[0044] 其中,预设的接收信号强度的覆盖要求,是指由所占比重较大的接收信号强度的 特征值中,所占的比例之和大于特定的值,比如设定的特定的值为0.95,郝么所占比重较 大的接收信号强度的特征值中,所占比重之和恰好大于或者等于0. 95时所对应的特征值, 即为主元特征值。虽然进一步增加所占比重较小的接收信号强度的特征值,其和仍然大于 0.95,但其应当舍弃,只需要满足恰好大于或等于时即可。
[0045] -种较为优选的实施方式中,所述互相关矩阵所对应的特征值为降幕次序排列的 特征值(入1,…,入J,所述特征值对应的归一化特征向量为的,,?' ,4. h
[0046] 所述根据预设的接收信号强度的覆盖要求,选择符合要求的主元特征值W及对应 的归一化特征向量步骤具体为:
[0047] 根据公式
计算特征值所占的比例,根据预设的接收信号强度的覆 盖率值,选择《 1+? 2+…M恰好大于或等于所述覆盖率值时所对应的即为主元特征值,对 应的归一化特征向量为(^ 1,…,入M)。
[0048] 在步骤S104中,计算各个接入点AP在主元特征值向量上所占的比重,根据所占比 重的大小选择接入点AP作为该参考点的主元接入点AP。
[0049] -种优选的实施方式中,所述计算各个接入点AP在主元特征值向量上所占的比 重,根据所占比重的大小选择接入点AP作为该参考点的主元接入点AP步骤具体为:
[0050] 根据公式!/^ (i E [1,M],j E山闲)计算接入点4口在主元特征向量上 所占的比重,其中,入1为第i个主元特征值,eu为第i个主元上第j个接入点AP的归一化 特征向量,为第i个主元在第j个接入点AP所占的比重,N为参考点接收的接入点AP的接 收信号强度值的个数,n为接入点AP的信号发送至参考点的个数;
[0051] 选择所占比重最大的接入点AP作为主元接入点AP。
[0052] 当然,选择所占有比重最大的接入点AP作为主元接入点AP只是一种较优的实施 方式,还可W在同一主元上选择所占有比重较大的两个接入点AP的方式作为主元接入点 AP,同样能够简化计算量,提高定位速度。
[005引在步骤S105中,在所述参考点的指纹数据中仅保留来自主元接入点AP的信号强 度值。
[0054] 在参考点的指纹数据中仅保留主元接入点AP的接收信号强度RSS值,忽略其它非 主元接入点AP的接收信号强度RSS值,达到对原来的指纹数据进行降维的目标,从而减少 接入点AP与参考点之间的距离的计算量,并且通过主元接入点AP,快速有效的进行定位计 算,在保证定位精度的同时,提高定位计算速度。
[0055] 图3示出了本发明实施例提供的降低WLAN室内定位搜索维度的装置的结构框图, 详述如下:
[0056] 本实施例所述降低WLAN室内定位搜索维度的装置,包括:
[0057] 采集单元301,用于采集参考点的指纹数据并形成互相关矩阵,所述参考点的指纹 数据为参考点接收到的各个接入点AP所发射的信号的强度;
[0058] 特征分解单元302,用于将所述互相关矩阵进行特征分解,得到互相关矩阵所对应 的特征值W及对应的归一化特征向量;
[0059] 选择单元303,用于根据预设的接收信号强度的覆盖要求,选择符合要求的主元特 征值W及对应的归一化特征向量;
[0060] 计算单元304,用于计算各个接入点AP在主元特征值向量上所占的比重,根据所 占比重的大小选择接入点AP作为该参考点的主元接入点AP ;
[0061] 保留单元305,用于在所述参考点的指纹数据中仅保留来自主元接入点AP的信号 强度值。
[0062] 优选的,所述采集单元包括:
[0063] 信号强度矩阵获取子单元,用于根据各个接入点AP发送的定位信号在各个参考 点的信号强度,得到目标空间的信号强度矩阵
其中H N i 维行向量,表示第i个参考点采集自N个接入点AP的接收信号强度RSS值,^是n维的列 向量,ri, ,表示第j个接入点AP上来自各参考点的接收信号强度RSS值,ri, ,为第i个参考 点采集的第N个接入点AP的接收信号强度RSS值;
[0065] 互相关矩阵计算子单元,用于根据公式
计算得到所述信 号强度矩阵的NXN互相关矩阵,其中,哀为I,…Ff:…^ ),亏表示列向量 的均值,S为矩阵R的互相关矩阵。
[0066] 优选的,所述互相关矩阵所对应的特征值为降幕次序排列的特征值(A 1,…,A J, 所述特征值对应的归一化特征向量为),所述选择单元具体用于:
[0067] 根据公式
计算特征值所占的比例,根据预设的接收信号强度的覆 盖率值,选择《 1+?2+…M恰好大于或等于所述覆盖率值时所对应的即为主元特征值,对 应的归一化特征向量为(^ 1,…,入M)。
[0068] 更进一步的,所述计算单元包括:
[0069] 计算子单元,用于根据公式树g ^气(i E [l,M],j E [1,闲)计算接入点AP 在主元特征向量上所占的比重,其中,入1为第i个主元特征值,e。为第i个主元上第j个 接入点AP的归一化特征向量,为第i个主元在第j个接入点AP所占的比重,N为参考点接 收的接入点AP的接收信号强度值的个数,n为接入点AP的信号发送至参考点的个数;
[0070] 选择子单元,用于选择所占比重最大的接入点AP作为主元接入点AP。
[0071] 可选的,所述接入点AP为WiFi接入点AP或者藍牙接入点AP。
[0072] 本实施例中所述降低WLAN室内定位搜索维度的装置与所述降低WLAN室内定位搜 索维度的方法相对应,在此不过多重复赏述。
[0073] 在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所掲露的系统,装置和方法,可W 通过其它的方式实现。例如,W上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的 划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可W有另外的划分方式,例如多个单元或组件 可
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