[发明专利]基于SimRank相似组合邻近图构建的室内WLAN定位组网方法

权利要求书

1.基于SimRank相似组合邻近图构建的室内WLAN定位组网方法，其特征在于：所述方法首先通过构建参考点的物理位置邻近图及RSS邻近图，并按一定的准则进行组合；然后从图论的角度建立SimRank模型，通过图的拓扑信息来衡量不同参考点间的相似程度，即RSS差异性；最后运用模拟退火算法求解相应的目标函数，实现对AP摆放位置的快速优化；

所述首先通过构建参考点的物理位置邻近图及RSS邻近图，并按一定的准则进行组合的步骤如下：

步骤一、初始化，令i＝1；其中i为计数量；

步骤二、初始化，令j＝1；其中j为计数量；

步骤三、分别计算参考点i与参考点j之间的RSS欧几里德距离和物理位置距离，并存入矩阵Edistance和Distance中，其中，矩阵Edistance的第i行第j列元素Edistance(i,j)为参考点i与参考点j之间的RSS欧几里德距离；矩阵Distance的第i行第j列元素Distance(i,j)为参考点i与参考点j之间的物理位置距离；

步骤四、j＝j+1；

步骤五、判断j是否小于Num_RF，其中，Num_RF为参考点个数；若是，则进入步骤三；若否，则进入步骤六；

步骤六、分别对矩阵Edistance和Distance的第i行元素进行归一化处理；

步骤七、分别对归一化处理后的矩阵Edistance和Distance的第i行元素进行升序排列，各取升序排列后前10％的元素所对应的分别在矩阵Edistance和Distance中的列标号，并将其分别存入矩阵near_1和near_2的第i行；其中，near_1、near_2分别是Num_RF行列的矩阵；

步骤八、i＝i+1；

步骤九、判断i是否小于Num_RF；若是，则进入步骤二；若否，则进入步骤十；

步骤十、对矩阵near_1和near_2进行交运算处理，并将结果存入矩阵near中；其中near是Num_RF行列的矩阵；交运算准则如下：

若则near(i,j)＝near_1(i,j)；否则，near(i,j)＝0；其中，near是Num_RF行列的矩阵；

步骤十一、根据矩阵near构造参考点邻近图，构造邻近图的准则如下：

若near(i,j)≠0且则参考点i与参考点near(i,j)之间用无向线段连接；

若near(i,j)＝0或则参考点i与参考点near(i,j)之间不连接；

所述从图论的角度建立SimRank模型，通过图的拓扑信息来衡量不同参考点间的相似程度的步骤如下：

从图论角度建立基于SimRank相似度计算模型的优化目标函数f(w)，即：

f ( w ) = min Σ m = 1 N u m _ R F Σ n = m + 1 N u m _ R F - 1 s ( m , n ) s ( m , n ) = C | L ( m ) | | L ( n ) | Σ i = 1 | L ( m ) | Σ j = 1 | L ( n ) | s ( L i ( m ) , L j ( n ) ) s ( L i ( m ) , L j ( n ) ) = 1 Σ k = 1 N [ P ( L i ( m ) , k ) - P ( L j ( n ) , k ) ] 2 ]]>

其中，w为该优化目标函数所对应的最优解，即最优AP位置；s(m,n)为参考点m与参考点n之间的相似度；C为衰减因子，其取值范围为(0,1)；L(m)和L(n)为在邻近图中分别与参考点m和n相连的参考点集合；|L(m)|和|L(n)|分别为集合L(m)和L(n)中元素的个数；Li(m)和Lj(n)为在邻近图中分别与参考点m相连的第i个参考点和与参考点n相连的第j个参考点；s(Li(m),Lj(n))为在邻近图中与参考点m相连的第i个参考点和与参考点n相连的第j个参考点之间的相似度；P(Li(m),k)和P(Lj(n),k)分别为在邻近图中与参考点m相连的第i个参考点和与参考点n相连的第j个参考点处接收到的来自第k个AP的信号强度值；

最后运用模拟退火算法求解相应的目标函数，实现对AP摆放位置的快速优化，包括：步骤十二、运用模拟退火算法解目标函数f(w)，将每个AP可能摆放位置定义为该模拟退火算法的一个可能目标解；

步骤十三、设定初始温度T0，降温速度α，总迭代次数K和终止温度Ts，其中，T0、α、K和Ts为模拟退火算法所使用的参数；

步骤十四、令k＝1且当前温度T＝T0，其中，k为迭代次数；

步骤十五、随机生成一个AP可能摆放位置所对应的当前解w，并计算其相应的目标函数值f(w)；

步骤十六、对当前解进行扰动，以得到一个新的AP可能摆放位置所对应的新解w'，并计算其相应的目标函数值f(w')；其中，扰动方式为：随机选取当前组合AP位置中的某一AP位置，将其与剩余某一待选AP位置进行替换；

步骤十七、计算Δf＝f(w')-f(w)；

步骤十八、判断Δf是否大于0；是，则进入步骤十九；否，则进入步骤二十；

步骤十九、生成一个0到1之间的随机数，判断是否大于该随机数；是，则进入步骤二十；否，则进入步骤二十一；

步骤二十、令当前解w＝w'且f(w)＝f(w')；

步骤二十一、判断当前迭代次数是否等于K；是，则进入步骤二十二；否，则迭代次数加1，进入步骤十六；

步骤二十二、判断当前温度T是否大于终止温度；是，则进入步骤二十三；否，则进入步骤二十四；

步骤二十三、令T＝T×α且k＝K，进入步骤十五；

步骤二十四、运算结束，将当前解定义为最优AP位置。