1.本发明涉及一种与设备无关的视距路径识别室内定位方法，属于室内定位导航技术领域。
背景技术：
2.wifi技术的广泛应用和部署催生了许多基于wifi的室内定位技术，无线室内定位技术在其它很多方面也有着广泛的应用，如机器人室内导航、室内游戏、智能人机交互导购、健康护理系统等。wifi室内定位方法主要分为两种：基于设备的主动式定位方法和与设备无关的被动式定位方法。主动式定位需要目标对象携带设备并与检测设备进行数据通信、根据信号或相位推断位置信息。被动式定位不需要目标对象携带无线传输设设备，是根据目标本身对无线信号产生的干扰，通过测量受干扰链路上信号衰减程度推断位置信息。由于不需要目标对象携带相关设备，因此可以更广泛应用于多种场合，如老人健康护理等。
3.已有的与设备无关定位技术通常需要事前训练，通过采集特定参考点与固定接入ap的信号强度，以及对加入目标后对特定点信号衰减程度等信息匹配，通过基于指纹匹配定位方法和贝叶斯估计算法等，推断目标对象的位置信息，目前技术实现事前训练让技术应用难度增加，推广受到阻碍，而且也容易受室内复杂多变的环境干扰，导致定位精度下降。因此，如何在设备无关的被动定位技术领域实现可靠且不需要事前训练的高精度室内定位，成为我们需要解决的重要问题。
技术实现要素：
4.目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种与设备无关的视距路径识别室内定位方法。
5.技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种与设备无关的视距路径识别室内定位方法，包括如下步骤：步骤一：将监测区域划分为若干小方格，每个方格的初始值为0；步骤二：判断接收端间的通信链路是否为视距路径；步骤三：若非视距路径则计算该链路的菲涅耳区域，将菲涅耳区域内的所有方格值加1；步骤四：遍历所有通信链路，拥有最大值的方格，则该方格位置为目标对象最可能的位置；有多个方格，则取多个方格位置的中心。
6.所述步骤一包括：1a：在监测区域部署多组无线收发设备，任意一组收发节点间都可以互相通且监测区域划分成若干个大小相同的小方格；1b：当有目标出现在一组收发设备的直线上时，认定此时的通信链路为非视距；1c：通过两条非视距的通信链路，找出这两条非视距路径经过的重叠区域，可以确定目标位置；
步骤二包括：2a：利用无线设备多天线的相位差信息来实现视距路径识别；2b：接收端在接收信号的过程中会产生相位偏移测量误差，可通过双天线相位差来消除相位测量误差，设置一个能够分离出视距与非视距路径的阈值，用二元假设检验来判断该相位差属于视距或非视距的相位差范围；步骤三包括：3a：每个信道状态信息由各个子载波的振幅和相位的测量值表示；3b：在视距与非视距的两种环境下，由于非视距受到目标对象的阻碍，其信号传播路径比视距更随机，可以通过相位和振幅的不同判断视距；3c：是两根天线实际相位差；δ是接收端的时延；β是未知相位偏移；z表示监测噪音；而k和ν表示第i个子载波的序列和快速傅里叶变化的长度，δ是两根天线的采样差，信道稳定时δ保持不变。β是两根天线的常数相位差，由载波造成的部分已被抵消，其余的可通过相位的平移操作来消除；3d：通过获取m个数据包的一系列信道状态信息样本，利用ρ因子表示相位的变化值：；3e：利用二元假设检验视距（h0）和非视距(h1),即：h0：ρ《ρik与h1：ρ》ρik ，其中ρik为设定值；3f: 菲涅耳区域是收发天线之间，由电波的直线路径与折线路径的行程差折点形成、以收发天线位置为焦点、以直线路径为轴的椭球面区域；3g: 当目标对象位于收发端链路的菲涅耳区域内时，当接收端与目标距离与发射端与目标之间距离之和 《 接收端与发射端距离+直线路径与折现路径行程差的一半之和时，权值为1，否则为0；步骤四包括：4a：遍历所有通信链路，拥有最大值的方格，则该方格位置为目标对象最可能的位置；4b：有多个方格，则取多个方格位置的中心为目标对象最可能的位置。
7.有益效果：本发明提供的一种与设备无关的视距路径识别室内定位方法，提出了一个与设备无关、无需事前训练的被动室内定位方法，在提供高定位精度的同时，具备实时性且不需要监测目标携带任何设备和事前训练，在紧急或光线不明等不利条件下也易于使用。
8.具体实施方式
9.下面对本发明作更进一步的说明。
10.一种与设备无关的视距路径识别室内定位方法，包括如下步骤：步骤一：将监测区域划分为若干小方格，每个方格的初始值为0；
步骤二：判断接收端间的通信链路是否为视距路径；步骤三：若非视距路径则计算该链路的菲涅耳区域，将菲涅耳区域内的所有方格值加1；步骤四：遍历所有通信链路，拥有最大值的方格，则该方格位置为目标对象最可能的位置；有多个方格，则取多个方格位置的中心。
11.所述步骤一包括：1a：在监测区域部署多组无线收发设备，任意一组收发节点间都可以互相通且监测区域划分成若干个大小相同的小方格；1b：当有目标出现在一组收发设备的直线上时，认定此时的通信链路为非视距；1c：通过两条非视距的通信链路，找出这两条非视距路径经过的重叠区域，可以确定目标位置；步骤二包括：2a：利用无线设备多天线的相位差信息来实现视距路径识别；2b：接收端在接收信号的过程中会产生相位偏移测量误差，可通过双天线相位差来消除相位测量误差，设置一个能够分离出视距与非视距路径的阈值，用二元假设检验来判断该相位差属于视距或非视距的相位差范围；步骤三包括：3a：每个信道状态信息由各个子载波的振幅和相位的测量值表示；3b：在视距与非视距的两种环境下，由于非视距受到目标对象的阻碍，其信号传播路径比视距更随机，可以通过相位和振幅的不同判断视距；3c：是两根天线实际相位差；δ是接收端的时延；β是未知相位偏移；z表示监测噪音；而k和ν表示第i个子载波的序列和快速傅里叶变化的长度，δ是两根天线的采样差，信道稳定时δ保持不变。β是两根天线的常数相位差，由载波造成的部分已被抵消，其余的可通过相位的平移操作来消除；3d：通过获取m个数据包的一系列信道状态信息样本，利用ρ因子表示相位的变化值：；3e：利用二元假设检验视距（h0）和非视距(h1),即：h0：ρ《ρik与h1：ρ》ρik ，其中ρik为设定值；3f: 菲涅耳区域是收发天线之间，由电波的直线路径与折线路径的行程差折点形成、以收发天线位置为焦点、以直线路径为轴的椭球面区域；3g: 当目标对象位于收发端链路的菲涅耳区域内时，当接收端与目标距离与发射端与目标之间距离之和 《 接收端与发射端距离+直线路径与折现路径行程差的一半之和时，权值为1，否则为0；步骤四包括：4a：遍历所有通信链路，拥有最大值的方格，则该方格位置为目标对象最可能的位置；
4b：有多个方格，则取多个方格位置的中心为目标对象最可能的位置。
12.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种与设备无关的视距路径识别室内定位方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：将监测区域划分为若干小方格，每个方格的初始值为0；步骤二：判断接收端间的通信链路是否为视距路径；步骤三：若非视距路径则计算该链路的菲涅耳区域，将菲涅耳区域内的所有方格值加1；步骤四：遍历所有通信链路，拥有最大值的方格，则该方格位置为目标对象最可能的位置；有多个方格，则取多个方格位置的中心。2.所述步骤一包括：1a：在监测区域部署多组无线收发设备，任意一组收发节点间都可以互相通且监测区域划分成若干个大小相同的小方格；1b：当有目标出现在一组收发设备的直线上时，认定此时的通信链路为非视距；1c：通过两条非视距的通信链路，找出这两条非视距路径经过的重叠区域，可以确定目标位置；步骤二包括：2a：利用无线设备多天线的相位差信息来实现视距路径识别；2b：接收端在接收信号的过程中会产生相位偏移测量误差，可通过双天线相位差来消除相位测量误差，设置一个能够分离出视距与非视距路径的阈值，用二元假设检验来判断该相位差属于视距或非视距的相位差范围；步骤三包括：3a：每个信道状态信息由各个子载波的振幅和相位的测量值表示；3b：在视距与非视距的两种环境下，由于非视距受到目标对象的阻碍，其信号传播路径比视距更随机，可以通过相位和振幅的不同判断视距；3c：是两根天线实际相位差；δ是接收端的时延；β是未知相位偏移；z表示监测噪音；而k和ν表示第i个子载波的序列和快速傅里叶变化的长度，δ是两根天线的采样差，信道稳定时δ保持不变。3.是两根天线的常数相位差，由载波造成的部分已被抵消，其余的可通过相位的平移操作来消除；3d：通过获取m个数据包的一系列信道状态信息样本，利用ρ因子表示相位的变化值：；3e：利用二元假设检验视距（h0）和非视距(h1),即：h0：ρ<ρik与h1：ρ>ρik ，其中ρik为设定值；3f: 菲涅耳区域是收发天线之间，由电波的直线路径与折线路径的行程差折点形成、以收发天线位置为焦点、以直线路径为轴的椭球面区域；3g: 当目标对象位于收发端链路的菲涅耳区域内时，当接收端与目标距离与发射端与
目标之间距离之和 < 接收端与发射端距离+直线路径与折现路径行程差的一半之和时，权值为1，否则为0；步骤四包括：4a：遍历所有通信链路，拥有最大值的方格，则该方格位置为目标对象最可能的位置；4b：有多个方格，则取多个方格位置的中心为目标对象最可能的位置。
技术总结
本发明公开了一种与设备无关的视距路径识别室内定位方法，步骤一：将监测区域划分为若干小方格，每个方格的初始值为0；步骤二：判断接收端间的通信链路是否为视距路径；步骤三：若非视距路径则计算该链路的菲涅耳区域，将菲涅耳区域内的所有方格值加1；步骤四：遍历所有通信链路，拥有最大值的方格，则该方格位置为目标对象最可能的位置；有多个方格，则取多个方格位置的中心。本发明提供的一种与设备无关的视距路径识别室内定位方法，该方法提出了一个与设备无关、无需事前训练的被动室内定位方法，在高定位精度同时具备实时性、不需要目标携带任何设备和事前训练，在紧急或光线不明等环境下也易于使用。明等环境下也易于使用。
技术研发人员：夏钢 夏泽宇 方芳 方宁
受保护的技术使用者：苏州优它科技有限公司
技术研发日：2020.12.20
技术公布日：2022/7/9