專利名稱：一種指紋定位方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種指紋定位方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，作為移動通信和個(gè)人通信服務(wù)的一部分，位置服務(wù)變得越來越重要。指紋定位技術(shù)是位置服務(wù)中的一種常用技術(shù)，可以在無線網(wǎng)絡(luò)中基于移動終端接收到的基站信號強(qiáng)度等特征參數(shù)，確定移動終端的位置。由于基站信號的多徑傳播對環(huán)境具有依賴性，對于每個(gè)位置而言，該位置上信道的多徑結(jié)構(gòu)是唯一的，移動終端發(fā)射的無線電波經(jīng)過反射和折射，產(chǎn)生與周圍環(huán)境密切相關(guān)的特定模式的多徑信號，這樣的多徑特征可以作為該位置的“指紋”。指紋定位技術(shù)可以基于上述多徑特征，實(shí)現(xiàn)對移動終端的定位。通常情況下，指紋定位技術(shù)包括離線采樣和在線定位兩個(gè)階段。其中，在離線采樣階段，指紋定位系統(tǒng)獲取可見基站在各個(gè)指紋采樣點(diǎn)處的基站信號強(qiáng)度以及指紋采樣點(diǎn)的位置坐標(biāo)(包括經(jīng)度、緯度和高度等)等數(shù)據(jù)，生成相應(yīng)的指紋記錄，并將該指紋記錄存入指紋數(shù)據(jù)庫中。此外，還可以在離線指紋采樣階段對指紋記錄進(jìn)行預(yù)處理，例如，剔除可見基站集合重合且位置坐標(biāo)相近的指紋，以提高定位性能。在線定位階段中，移動終端將實(shí)測數(shù)據(jù)上報(bào)給指紋定位系統(tǒng)，該實(shí)測數(shù)據(jù)包括基站的標(biāo)識和基站信號強(qiáng)度等信息，其中，基站的標(biāo)識可以為蜂窩基站的Cell ID(小區(qū)標(biāo)識)或者WLAN AP的SSID (Service Set Identifier，服務(wù)集標(biāo)識)。指紋定位系統(tǒng)基于預(yù)設(shè)規(guī)則或數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論對移動終端上報(bào)的實(shí)測數(shù)據(jù)與指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋記錄之間的相似性進(jìn)行度量和匹配，使用KNN(K-Nearest Neighbor algorithm, K最鄰近結(jié)點(diǎn)算法)優(yōu)選算法選擇出與實(shí)測數(shù)據(jù)最接近的K個(gè)優(yōu)選指紋，并以各個(gè)優(yōu)選指紋與實(shí)測數(shù)據(jù)之間的相似度作為權(quán)重，將該K個(gè)優(yōu)選指紋所在位置的加權(quán)均值處理結(jié)果作為移動終端的位置。在上述指紋定位過程中，可見基站可以為蜂窩小區(qū)基站，也可以為WLAN AP(ffireless Local Area Network Access Point，無線局域網(wǎng)接入點(diǎn))，且移動終端需要具備相應(yīng)的通信能力。 例如，當(dāng)可見基站為WLAN AP的情況下，移動終端需要具備WLAN通信能力。上述指紋定位技術(shù)主要通過高密度、大量的指紋采集和匹配來保證定位的準(zhǔn)確度，定位的精度一般可以達(dá)到100米以內(nèi)，并適用于室內(nèi)外各種場景。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下問題現(xiàn)有的指紋定位方法按照固定的K值選擇優(yōu)選指紋，而K 一般取經(jīng)驗(yàn)值，很難保證選擇出的K個(gè)優(yōu)選指紋的質(zhì)量，進(jìn)而影響到定位結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。尤其是在指紋采樣點(diǎn)的位置分布不均勻、指紋采樣點(diǎn)的密度較低、基站信號強(qiáng)度誤差較大以及基站信號強(qiáng)度相似性較強(qiáng)的局部空間區(qū)域的面積較大等情況下，選擇出的K個(gè)優(yōu)選指紋中可能存在實(shí)際物理位置誤差較大的指紋，定位結(jié)果的誤差波動較大，使得定位結(jié)果的精度受到嚴(yán)重的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種指紋定位方法和系統(tǒng)，以提高定位精度，為此， 本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案一種指紋定位方法，包括指紋定位系統(tǒng)接收用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)；所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)所述用戶實(shí)測數(shù)據(jù)和指紋數(shù)據(jù)庫中存儲的各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的信息，計(jì)算所述用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度，根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)； 所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋，根據(jù)選擇出的優(yōu)選指紋的信息得到對所述用戶設(shè)備的定位結(jié)
: O一種指紋定位系統(tǒng)，包括接收模塊，用于接收用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述用戶實(shí)測數(shù)據(jù)和指紋數(shù)據(jù)庫中存儲的各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的信息，計(jì)算所述用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度；確定模塊，用于根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)；選擇模塊，根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋；定位模塊，用于根據(jù)選擇出的優(yōu)選指紋的信息得到對所述用戶設(shè)備的定位結(jié)果。本發(fā)明的上述實(shí)施例提供的技術(shù)方案中，根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)，并根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度選擇優(yōu)選指紋，從而根據(jù)用戶實(shí)測數(shù)據(jù)調(diào)整優(yōu)選指紋的數(shù)量，以適應(yīng)環(huán)境變化對定位誤差波動帶來的影響，能夠在保證定位速度的前提下， 提高定位精度的穩(wěn)定性，并改善定位結(jié)果的魯棒性和定位方法的靈活性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位方法流程圖；圖2為現(xiàn)有的指紋定位方法的定位結(jié)果的誤差累積分布函數(shù)和誤差統(tǒng)計(jì)直方圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位方法的定位結(jié)果的誤差累積分布函數(shù)和誤差統(tǒng)計(jì)直方圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式通過分析現(xiàn)有技術(shù)的缺陷可知，由于指紋優(yōu)選算法在確定優(yōu)選指紋時(shí)的靈活性不足，從而導(dǎo)致指紋定位技術(shù)在定位準(zhǔn)確度方面的性能受到制約。因此，在維持指紋定位技術(shù)的其他方面性能的同時(shí)，從指紋優(yōu)選算法的角度提高定位準(zhǔn)確度成為確保無線網(wǎng)絡(luò)大面積覆蓋區(qū)域內(nèi)指紋定位服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵。下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位方法流程圖，包括以下步驟步驟101，指紋定位系統(tǒng)接收用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)。步驟102，指紋定位系統(tǒng)根據(jù)用戶實(shí)測數(shù)據(jù)和指紋數(shù)據(jù)庫中存儲的各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的信息，計(jì)算用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度。具體地，指紋定位系統(tǒng)獲取用戶實(shí)測數(shù)據(jù)后，基于預(yù)設(shè)規(guī)則或概率統(tǒng)計(jì)分析理論 (例如，信號空間歐氏距離或信號強(qiáng)度概率統(tǒng)計(jì)直方圖等度量方式)，將用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與指紋數(shù)據(jù)庫中的所有指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度分別進(jìn)行相似度估計(jì)和比較，得到與用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度最相似的指紋采樣點(diǎn)和最優(yōu)相似度Dmin。當(dāng)采用信號空間歐氏距離計(jì)算最優(yōu)相似度Dmin時(shí)，Dmin為用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號矢量S和最相似的指紋采樣點(diǎn)的基站信號矢量F在信號空間中的歐氏距離，上述兩個(gè)基站信號矢量可以分別表示為S= [b (si) ν (si)，b (s2) ν (s2)，…，b (sk) ν (sk)]F= [b (f 1) ν (f 1), b (f 2) ν (f 2), ... ,b (fk) ν (fk)]其中，b(t)和v(t)分別為基站t的標(biāo)識及其信號強(qiáng)度。假設(shè)用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號矢量S的可見基站集合sn與最相似的指紋采樣點(diǎn)的基站信號矢量F的可見基站集合fn相同，即sn = fn，n = 1，. . .，k，則最優(yōu)相似度Dmin 可以表示為Dmin = min{sqrt([v(sn)-v(fn)] "2)} ； η = 1,2,..., k........................[1]其中，函數(shù)sqrt(x)表示計(jì)算χ的平方根。步驟103，指紋定位系統(tǒng)根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)。具體地，指紋定位系統(tǒng)可以根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，選擇基站數(shù)量大于預(yù)設(shè)數(shù)值的指紋采樣點(diǎn)；也可以根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，對各個(gè)指紋采樣點(diǎn)進(jìn)行排序，并根據(jù)排序結(jié)果選擇基站數(shù)量多的一個(gè)或數(shù)個(gè)指紋采樣點(diǎn)。上述指紋采樣點(diǎn)的可見基站與用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集所包含的基站，即為公共可見基站。假設(shè)用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號矢量S所包含的實(shí)測可見基站集合B為B = {bl, b2, ... , bk}則該基站信號矢量S中的可見基站與指紋數(shù)據(jù)庫中的所有指紋采樣點(diǎn)的可見基站的交集中的基站數(shù)量的最大值Ni為
Ni = max{|B η Bi |}，i = 1，2，· · .，N...........................[2]其中，N為指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量，Bi為指紋數(shù)據(jù)庫中的各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的可見基站，Ib η Bi代表集合B與Bi之間的交集的元素?cái)?shù)量。相應(yīng)地，針對上述交集中的基站數(shù)量的最大值，即公共可見基站的數(shù)量的最大值 Ni，指紋定位系統(tǒng)選擇出的指紋采樣點(diǎn)組成的集合Si為Si = {Fj}，F(xiàn)j Π B = Ni, j < = N其中，F(xiàn)j為指紋定位系統(tǒng)從指紋數(shù)據(jù)庫中選擇出的與實(shí)測可見基站集合B的公共可見基站數(shù)量為M的各個(gè)指紋。在進(jìn)行指紋定位時(shí)，如果用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站不同，則Si也可以不同。需要說明的是，指紋定位系統(tǒng)選擇出的指紋采樣點(diǎn)可以僅包括公共可見基站的數(shù)量最大的指紋采樣點(diǎn)，即公共可見基站的數(shù)量為M的指紋采樣點(diǎn)；也可以同時(shí)包括公共可見基站的數(shù)量等于次大值(僅小于Ni的值)的指紋采樣點(diǎn)。步驟104，指紋定位系統(tǒng)根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及計(jì)算出的最優(yōu)相似度，從指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。具體地，當(dāng)確定出的指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量大于1時(shí)，指紋定位系統(tǒng)可以根據(jù)確定出的多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理距離，計(jì)算多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理分布系數(shù)，并根據(jù)該物理分布系數(shù)和最優(yōu)相似度，從指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。其中，多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理分布系數(shù)W可以為選擇出的多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的最大物理距離與平均物理距離的比值，可以表示為W = max(D)/avg(D),D = {d(fp,fq) ；fp,fq e Si,fp ^ fq}...............[3]其中，D為Si中任意兩個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理距離所組成的集合。當(dāng)確定出的指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量為1時(shí)，指紋定位系統(tǒng)可以直接采用預(yù)設(shè)的物理分布系數(shù)，例如，直接令W= UPmax(D) = avg (D)。指紋定位系統(tǒng)可以根據(jù)物理分布系數(shù)和最優(yōu)相似度，確定優(yōu)選指紋的相似度門限，并根據(jù)確定出的相似度門限，從指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。其中，相似度門限可以為物理分布系數(shù)W和最優(yōu)相似度Dmin的乘積，即Dmin*W。當(dāng)指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度與用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度之間的相似度小于或等于相似度門限 Dmin*W時(shí)，指紋定位系統(tǒng)將該指紋采樣點(diǎn)作為優(yōu)選指紋。指紋定位系統(tǒng)也可以根據(jù)物理分布系數(shù)W和最優(yōu)相似度Dmin，確定優(yōu)選指紋的數(shù)量K，并根據(jù)確定出的數(shù)量K和指紋數(shù)據(jù)庫中的各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度與用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度之間的相似度，從指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋，即，按照相似度對指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋采樣點(diǎn)進(jìn)行比較和排序，選擇最相似的K個(gè)指紋采樣點(diǎn)作為優(yōu)選指紋。其中，優(yōu)選指紋的數(shù)量K可以為集合Si中與用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度之間的相似度小于或等于Dmin*w的指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量，可以表示為K = argsort (Si，Dmin*W) +1........................[4]其中，Si為步驟103確定出的指紋采樣點(diǎn)的集合，函數(shù)argSOrt(S，ValUe)用于獲取數(shù)值value在集合S的升序排列結(jié)果數(shù)組中所處的位置的最左邊位置的索引序號。通常情況下，索引從0開始計(jì)數(shù)，因此，需要在索引的基礎(chǔ)上加1才能計(jì)算得到指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量。所以，公式[4]可以表述為K是在集合Si中的各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度與用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度之間的相似度的升序序列中，小于或等于Dmin*W的元素的數(shù)量。由公式[4]可見，K不是靜態(tài)值，而是隨著Dmin和W的取值發(fā)生變化的動態(tài)值。步驟105，指紋定位系統(tǒng)根據(jù)選擇出的優(yōu)選指紋的信息得到對用戶設(shè)備的定位結(jié)^ ο具體地，指紋定位系統(tǒng)以各個(gè)優(yōu)選指紋的基站信號強(qiáng)度與用戶實(shí)測數(shù)據(jù)的基站信號強(qiáng)度之間的相似度作為權(quán)重，將各個(gè)優(yōu)選指紋所在位置的加權(quán)均值作為用戶設(shè)備的定位結(jié)果。為比較本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位方法與現(xiàn)有的指紋定位方法之間的性能，可以選用無線局域網(wǎng)絡(luò)作為測試環(huán)境，在測試點(diǎn)處分別使用兩種指紋定位方法進(jìn)行50次定位， 并在測試點(diǎn)使用GPS (Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))進(jìn)行50次定位，將GPS 定位結(jié)果的均值作為測試參考真值。另外，在使用上述兩種指紋定位方法時(shí)，離線處理流程、指紋數(shù)據(jù)庫、在線指紋搜索匹配和最終加權(quán)均值解算方法等配置完全一致。如圖2、3所示，分別為現(xiàn)有的指紋定位方法和本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位方法的定位結(jié)果的誤差累積分布函數(shù)和誤差統(tǒng)計(jì)直方圖。其中，現(xiàn)有的指紋定位方法的定位結(jié)果的誤差均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為32. 9m和24. 76m，本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位方法的定位結(jié)果的誤差均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為29. 85m和13. Sm。因此，相對于現(xiàn)有的指紋定位方法的定位結(jié)果，本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位方法的定位結(jié)果具有更低的定位誤差均值和標(biāo)準(zhǔn)差。另外，從誤差累積分布情況來看，現(xiàn)有的指紋定位方法的95%的定位結(jié)果誤差在 86. (Mm以內(nèi)，而本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位方法的95 %的定位結(jié)果誤差在57. 5 !以內(nèi)；從直方圖統(tǒng)計(jì)來看，現(xiàn)有的指紋定位方法的定位結(jié)果誤差大于40m的測試樣本數(shù)所占比例大于20%，而本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位方法的定位結(jié)果誤差大于40m的測試樣本數(shù)所占比例小于10%。因此，相對于現(xiàn)有的指紋定位方法的定位結(jié)果，本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位方法的定位結(jié)果誤差集中分布在低值范圍內(nèi)，且在高值方向收斂速度更快，具有更優(yōu)的定位性能。需要說明的是，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，也可以在執(zhí)行步驟102之前執(zhí)行步驟 103，S卩，在計(jì)算用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度之前，根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)，同樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的。本發(fā)明的實(shí)施例包括以下優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楦鶕?jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)，并根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度選擇優(yōu)選指紋，從而根據(jù)用戶實(shí)測數(shù)據(jù)調(diào)整優(yōu)選指紋的數(shù)量，以適應(yīng)環(huán)境變化對定位誤差波動帶來的影響，能夠在保證定位速度的前提下，提高定位精度的穩(wěn)定性，并改善定位結(jié)果的魯棒性和定位方法的靈活性。當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)上述實(shí)施方式中提供的指紋定位方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供了應(yīng)用上述指紋定位方法的系統(tǒng)。如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例中的指紋定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括
接收模塊410，用于接收用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)。計(jì)算模塊420，用于根據(jù)接收模塊410接收到的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)和指紋數(shù)據(jù)庫中存儲的各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的信息，計(jì)算用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度。確定模塊430，用于根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)。具體地，上述確定模塊430可以根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，選擇基站數(shù)量大于預(yù)設(shè)數(shù)值的指紋采樣點(diǎn)；也可以根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，對各個(gè)指紋采樣點(diǎn)進(jìn)行排序，并根據(jù)排序結(jié)果選擇基站數(shù)量多的一個(gè)或數(shù)個(gè)指紋采樣點(diǎn)。選擇模塊440，根據(jù)確定模塊430確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及計(jì)算模塊420計(jì)算得到的最優(yōu)相似度，從指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。具體地，上述選擇模塊440，具體用于在確定模塊430確定出的指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量大于1時(shí)，根據(jù)確定出的多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理距離計(jì)算多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理分布系數(shù)，并根據(jù)該物理分布系數(shù)和最優(yōu)相似度，從指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。其中，多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理分布系數(shù)為多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的最大物理距離與平均物理距離的比值。當(dāng)確定模塊430確定出的指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量為1時(shí)，選擇模塊440具體用于根據(jù)預(yù)設(shè)的物理分布系數(shù)和最優(yōu)相似度，從指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。具體地，上述選擇模塊440可以根據(jù)物理分布系數(shù)和最優(yōu)相似度確定優(yōu)選指紋的相似度門限，并根據(jù)確定出的相似度門限，從指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋；也可以根據(jù)物理分布系數(shù)和最優(yōu)相似度確定優(yōu)選指紋的數(shù)量，并根據(jù)確定出的數(shù)量，從指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。定位模塊450，用于根據(jù)選擇模塊440選擇出的優(yōu)選指紋的信息得到對用戶設(shè)備的定位結(jié)果。本發(fā)明的實(shí)施例包括以下優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楦鶕?jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)，并根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度選擇優(yōu)選指紋，從而根據(jù)用戶實(shí)測數(shù)據(jù)調(diào)整優(yōu)選指紋的數(shù)量，以適應(yīng)環(huán)境變化對定位誤差波動帶來的影響，能夠在保證定位速度的前提下，提高定位精度的穩(wěn)定性，并改善定位結(jié)果的魯棒性和定位方法的靈活性。當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)施例中的系統(tǒng)中的模塊可以按照實(shí)施例描述進(jìn)行分布于實(shí)施例的系統(tǒng)中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個(gè)模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個(gè)存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺終端設(shè)備(可以是手機(jī)，個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種指紋定位方法，其特征在于，包括指紋定位系統(tǒng)接收用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)；所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)所述用戶實(shí)測數(shù)據(jù)和指紋數(shù)據(jù)庫中存儲的各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的信息，計(jì)算所述用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度，根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)；所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋，根據(jù)選擇出的優(yōu)選指紋的信息得到對所述用戶設(shè)備的定位結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)，包括所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，選擇基站數(shù)量大于預(yù)設(shè)數(shù)值的指紋采樣點(diǎn)；或者所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，對各個(gè)指紋采樣點(diǎn)進(jìn)行排序，并根據(jù)排序結(jié)果選擇基站數(shù)量多的一個(gè)或數(shù)個(gè)指紋采樣點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋，包括當(dāng)確定出的指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量大于1時(shí)，所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)確定出的多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理距離，計(jì)算所述多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理分布系數(shù)，并根據(jù)所述物理分布系數(shù)和所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理分布系數(shù)為所述多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的最大物理距離與平均物理距離的比值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋，包括當(dāng)確定出的指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量為1時(shí)，所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的物理分布系數(shù)和所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。
6.如權(quán)利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)所述物理分布系數(shù)和所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋，包括所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)所述物理分布系數(shù)和所述最優(yōu)相似度，確定優(yōu)選指紋的相似度門限，根據(jù)確定出的相似度門限，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋；或者所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)所述物理分布系數(shù)和所述最優(yōu)相似度，確定優(yōu)選指紋的數(shù)量， 并根據(jù)確定出的數(shù)量，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。
7.一種指紋定位系統(tǒng)，其特征在于，包括接收模塊，用于接收用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述用戶實(shí)測數(shù)據(jù)和指紋數(shù)據(jù)庫中存儲的各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的信息，計(jì)算所述用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度；確定模塊，用于根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)；選擇模塊，根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋；定位模塊，用于根據(jù)選擇出的優(yōu)選指紋的信息得到對所述用戶設(shè)備的定位結(jié)果。
8.如權(quán)利要求7所述的指紋定位系統(tǒng)，其特征在于，所述確定模塊，具體用于根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，選擇基站數(shù)量大于預(yù)設(shè)數(shù)值的指紋采樣點(diǎn)；或者根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，對各個(gè)指紋采樣點(diǎn)進(jìn)行排序，并根據(jù)排序結(jié)果選擇基站數(shù)量多的一個(gè)或數(shù)個(gè)指紋采樣點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求7所述的指紋定位系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇模塊，具體用于在確定出的指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量大于1時(shí)，根據(jù)確定出的多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理距離計(jì)算所述多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理分布系數(shù)，并根據(jù)所述物理分布系數(shù)和所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。
10.如權(quán)利要求9所述的指紋定位系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的物理分布系數(shù)為所述多個(gè)指紋采樣點(diǎn)之間的最大物理距離與平均物理距離的比值。
11.如權(quán)利要求7所述的指紋定位系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇模塊，具體用于在確定出的指紋采樣點(diǎn)的數(shù)量為1時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的物理分布系數(shù)和所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。
12.如權(quán)利要求9或11所述的指紋定位系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇模塊，具體用于根據(jù)所述物理分布系數(shù)和所述最優(yōu)相似度確定優(yōu)選指紋的相似度門限，并根據(jù)確定出的相似度門限，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋；或者根據(jù)所述物理分布系數(shù)和所述最優(yōu)相似度確定優(yōu)選指紋的數(shù)量，并根據(jù)確定出的數(shù)量，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種指紋定位方法和系統(tǒng)，該方法包括指紋定位系統(tǒng)接收用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)；所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)所述用戶實(shí)測數(shù)據(jù)和指紋數(shù)據(jù)庫中存儲的各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的信息，計(jì)算所述用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的基站信號強(qiáng)度與各個(gè)指紋采樣點(diǎn)的基站信號強(qiáng)度之間的最優(yōu)相似度，根據(jù)各指紋采樣點(diǎn)的可見基站分別與所述用戶設(shè)備上報(bào)的用戶實(shí)測數(shù)據(jù)中的可見基站的交集中的基站數(shù)量，確定其中基站數(shù)量多的指紋采樣點(diǎn)；所述指紋定位系統(tǒng)根據(jù)確定出的指紋采樣點(diǎn)的信息以及所述最優(yōu)相似度，從所述指紋數(shù)據(jù)庫中選擇優(yōu)選指紋，根據(jù)選擇出的優(yōu)選指紋的信息得到對所述用戶設(shè)備的定位結(jié)果。通過使用本發(fā)明，能夠提高定位精度。
文檔編號H04W64/00GK102480678SQ20101056417
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者溫亮生, 賀贏, 閻嘯天 申請人:中國移動通信集團(tuán)公司