[发明专利]基于参考点位置优化的WLAN室内单源线性WKNN定位方法

权利要求书

1.基于参考点位置优化的WLAN室内单源线性WKNN定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、在室内线性直走廊目标定位环境中部署多个接入点AP，确保所述接入点AP在目标定位环境中的信号传播特性近似满足对数衰减模型，定位环境中的任意位置均可采集到来自所有接入点AP的信号强度，且信号功率大于-90dBm；并在所述目标环境中均匀的虚拟设置多个参考点；

步骤二、选择一个参考点为坐标原点O_c建立二维直角坐标系，获得每个参考点在该二维坐标系中的坐标位置，建立坐标原点O_c、多个参考点、接入点AP的数学关系模型；

步骤三、根据步骤二的数学关系模型，获取近邻点数为4的WKNN定位方法在该定位环境中的理论期望误差E3*(r,NRP)=r23+(3-2r)r224NRPΣj=1NRPlndjdj;]]>

式中：N_RP为参考点的个数，r为相邻两个参考点之间的距离，d_j表示第j个参考点到坐标原点O_c的欧几里得距离；

步骤四、在满足直走廊长度的约束条件下，将对应的相邻两个参考点之间的距离r作为参考点位置的最优选择方案，其中，为区间[0，r]内的均匀分布随机变量；

步骤五、在所述目标环境中，根据步骤四获取的最优相邻两个参考点之间的距离r均匀标记参考点位置，并在每个参考点上利用信号接收机采集来自每一个接入点AP的信号强度RSS值，依据每一个参考点的坐标位置和所述参考点采集的来自每一个接入点AP的信号强度RSS值建立位置指纹数据库，并将不同参考点处采集的信号强度均值保存到单源均值位置指纹数据库中，完成离线阶段的网络建立过程；

步骤六、在线阶段：利用4邻近点WKNN定位法将测试点处采集的信号强度瞬时值与单源均值位置指纹数据库中存储的信息进行匹配，获取测试点的估计位置坐标，完成WLAN室内单源线性直走廊环境下，基于理论期望精度最优的WKNN定位。

2.根据权利要求1所述的基于参考点位置优化的WLAN室内单源线性WKNN定位方法，其特征在于，步骤一中在所述目标环境中均匀的虚拟设置多个参考点，任意两个相邻参考点之间的距离为0.5m、1m或2m。

3.根据权利要求1所述的基于参考点位置优化的WLAN室内单源线性WKNN定位方法，其特征在于，步骤六中利用4邻近点WKNN定位法将测试点处采集的信号强度瞬时值与单源均值位置指纹数据库中预存储的信息进行匹配，获取测试点的估计位置坐标的过程为：

步骤61、在测试点处利用信号接收机采集来自每一个接入点AP的信号强度RSS值，获取测试点处的信号强度均值矢量P_new，Pnew=(Pnew,1,···,Pnew,Nc);]]>

步骤62、从单源均值位置指纹数据库中调取预存储的第j个参考点处的信号强度均值矢量P_pre，j，并找出具有最小的m范数||P_new-P_pre，j||_m时的P_pre，j；

步骤63、获取所述测试点的估计位置：

C*=(x*,y*)=(Σj=14ωjxj,Σj=14ωjyj),]]>

其中：ω_j表示第j个参考点的权值，且ωj=f(||Pnew-Ppre,j||m)Σx=14f(||Pnew-Ppre,x||m),]]>

P_pre，x表示x＝1，2，3或4参考点处的信号强度均值矢量，满足

P_new表示测试点处的信号强度均值矢量，Pnew=(Pnew,1,···,Pnew,Nc),]]>

f(||P_new-P_pre，j||_m)为关于变量||P_new-P_pre，j||_m的单调减函数，

且f(||Pnew-Ppre,j||m)=1||Pnew-Ppre,j||2=1Σt=1Nc(Pnew,t-Ppre,j,t)2;]]>

P_new，t表示测试点处来自第t个接入点AP的信号强度均值；

P_pre，j，t表示第i个参考点处来自第t个接入点AP的信号强度均值。