室內(nèi)定位系統(tǒng)中無(wú)線傳輸環(huán)境損耗參數(shù)的優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種室內(nèi)定位系統(tǒng)中無(wú)線傳輸環(huán)境損耗參數(shù)的優(yōu)化方法，利用現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)之間的相互通信，已知RSSI和d的值，反推出實(shí)際無(wú)線環(huán)境中A，n的參數(shù)值，再利用參數(shù)帶入公式計(jì)算，對(duì)未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位。根據(jù)參考節(jié)點(diǎn)之間的相互通信，由RSSI，d值反推出A，n的值，再求平均。這樣不僅可以自動(dòng)調(diào)節(jié)反映未知節(jié)點(diǎn)所處位置的環(huán)境情況，也不需要像傳統(tǒng)的取值方法，需要事先進(jìn)行大量的測(cè)試，從而減小工作量，達(dá)到環(huán)境自適應(yīng)的目的。采用高斯模型來(lái)選擇高概率時(shí)間發(fā)生的區(qū)域可以有效避免小概率偶然事件對(duì)數(shù)值產(chǎn)生的干擾，從而增加模型的精確性。
【專利說(shuō)明】室內(nèi)定位系統(tǒng)中無(wú)線傳輸環(huán)境損耗參數(shù)的優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種室內(nèi)定位系統(tǒng)中無(wú)線傳輸環(huán)境損耗參數(shù)的優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基于無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位技術(shù)作為節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)研究的一個(gè)分支和熱點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)前景和需求。但是在實(shí)現(xiàn)方面，相比室外定位技術(shù)，室內(nèi)的環(huán)境更加復(fù)雜多變。室內(nèi)建筑物的設(shè)計(jì)，不同的建筑格局，尺寸，材料，物品的擺放，都會(huì)導(dǎo)致無(wú)線傳輸環(huán)境的變化，而基于RSSI (信號(hào)接收強(qiáng)度)定位中，已知發(fā)射節(jié)點(diǎn)所發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度，接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)信號(hào)傳播過(guò)程中所處無(wú)線環(huán)境的損耗，對(duì)收發(fā)節(jié)點(diǎn)之間的距離進(jìn)行測(cè)量，得出相關(guān)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。因此，無(wú)線傳輸損耗模型參數(shù)的選取對(duì)最終節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的定位精度有很重要的影響。
[0003]在無(wú)線傳輸損耗模型中，傳統(tǒng)的參數(shù)取值方法有經(jīng)驗(yàn)值和典型值法兩種。
[0004]經(jīng)驗(yàn)值法就是實(shí)現(xiàn)對(duì)定位區(qū)域內(nèi)選取大量隨機(jī)分布的測(cè)試點(diǎn)，使用收發(fā)模塊安置在不同的測(cè)試點(diǎn)，將測(cè)的接收信號(hào)強(qiáng)度和位置坐標(biāo)記錄下來(lái)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)參考。但這種模型需要實(shí)現(xiàn)進(jìn)行大量的測(cè)試工作，一旦節(jié)點(diǎn)位置變動(dòng)就需要重新建立數(shù)據(jù)庫(kù)，拓展性較差。
[0005]典型值法就是給出一些不同環(huán)境中Α，η的典型取值，此種方法計(jì)算量較小，但是給出的只是一些典型場(chǎng)景的典型值，對(duì)于特定的環(huán)境，誤差較大。下表列出不同環(huán)境下的Α，η的典型取值。
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種室內(nèi)定位系統(tǒng)中無(wú)線傳輸環(huán)境損耗參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于: 在信號(hào)強(qiáng)度值和傳輸距離之間建立關(guān)系式，采用無(wú)線信號(hào)在空間中傳輸?shù)睦碚撃Ｐ褪莝hadowing 模型: RSSI = -(A+10nlog10d)公式(1) 其中，A表示在距離發(fā)射節(jié)點(diǎn)Im處接收到平均能力絕對(duì)值，單位為dbm ；n是信號(hào)傳輸常數(shù)，和傳輸環(huán)境有關(guān)；d是接收節(jié)點(diǎn)和發(fā)射節(jié)點(diǎn)的距離； 利用現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)之間的相互通信，已知RSSI和d的值，反推出實(shí)際無(wú)線環(huán)境中Α，η的參數(shù)值，再利用參數(shù)帶入公式計(jì)算，對(duì)未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位。
2.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)中無(wú)線傳輸環(huán)境損耗參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于:參考節(jié)點(diǎn)相互通信計(jì)算出實(shí)際無(wú)線環(huán)境中參數(shù)Α，η的值，通過(guò)添加通信模塊協(xié)議棧中應(yīng)用層的協(xié)議，來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間參數(shù)數(shù)據(jù)的收發(fā)，使未知節(jié)點(diǎn)可以獲得計(jì)算出的Α，η參數(shù)值，來(lái)進(jìn)行定位。
3.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)中無(wú)線傳輸環(huán)境損耗參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于: 節(jié)點(diǎn)采集到RSSI信號(hào)強(qiáng)度的數(shù)據(jù)，對(duì)一個(gè)周期采集到的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行高斯濾波處理； 利用未知節(jié)點(diǎn)周圍的已知節(jié)點(diǎn)直接相互通信，求出實(shí)際無(wú)線環(huán)境中的參數(shù)Α，η的取值，利用基于距離的定位算法進(jìn)行定位。
4.如權(quán)利要求3所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)中無(wú)線傳輸環(huán)境損耗參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于，將求出的Α，η的取值帶入，結(jié)合節(jié)點(diǎn)O收到未知節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)強(qiáng)度RSSI值，計(jì)算出節(jié)點(diǎn)O距離參考節(jié)點(diǎn)的距離d，再利用不同的基于距離的定位算法進(jìn)行定位。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)中無(wú)線傳輸環(huán)境損耗參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于，求出實(shí)際無(wú)線環(huán)境中的參數(shù)Α，η的取值: 對(duì)于參考節(jié)點(diǎn)Α，節(jié)點(diǎn)A接收到參考節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的信號(hào)強(qiáng)度為[接收到參考節(jié)點(diǎn)C發(fā)送的信號(hào)強(qiáng)度為G，節(jié)點(diǎn)A到參考節(jié)點(diǎn)B，C的距離已知，分別為cU，dAC ；
【文檔編號(hào)】H04W4/04GK103916956SQ201410172858
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】焦良葆, 湯雅婷, 程勇, 陳瑞, 曹雪虹 申請(qǐng)人:南京工程學(xué)院