[发明专利]基于多维尺度MDS分析的室内WLAN信号平面图构建与定位方法

说明书

本发明所述基于多维尺度MDS分析的室内WLAN信号平面图构建与定位方法，首先在离线阶段对目标区域内用户的运动路径模式进行观测，并根据观测得到的运动路径模式进行信号序列采集；然后，利用MDS方法对采集的信号序列进行降维处理，并绘制每种路径模式所对应的信号平面图；其次，将信号平面图转换为灰度图像，并进行特征提取与神经网络训练；最后在定位阶段，将新采集的信号序列转换成灰度图像并进行特征提取，利用训练得到的神经网络，对新采集信号序列进行模式判别，进而估计得到用户的运动轨迹与方向。本发明能够运用于无线电通信网络环境，主要面向室内无线局域网定位方法，解决了传统的指纹定位方法中需要投入大量的人力和物力资源的问题。

技术领域

本发明属于室内定位技术，具体涉及一种基于多维尺度MDS分析的室内WLAN信号平面图构建与定位方法。

背景技术

随着通信技术的发展，人们对无线定位的需求与日俱增。在室外环境，现有的室外定位系统，如全球定位系统GPS(Global Positioning System)等已经得到了广泛的运用。但在室内，由于室内无线信道环境的复杂性、多径效应及反射现象明显等原因，GPS等室外定位系统的性能差强人意。近年来，由于无线局域网WLAN(Wireless Local Area Network)接入技术的广泛应用，利用现有的WLAN基础设施进行定位，逐渐受到人们的广泛关注。

由于WLAN的接收信号强度RSS(Received Signal Strength)值易于测量，且WLAN无线接入点AP(Access Point)分布密集，位置指纹定位方法得到了广泛的应用。位置指纹定位方法主要分为两个阶段：离线阶段和在线阶段。在离线阶段，系统在定位目标区域内各参考点处采集来自不同AP的RSS值，并与所对应参考点位置坐标一起构成位置指纹，进而建立位置指纹数据库；在在线阶段，移动终端通过新采集的RSS值与位置指纹数据库的匹配，估计得到终端位置。

位置指纹定位方法在离线阶段构造位置指纹数据库时，需要标记大量的参考点，耗费高额的人力与时间开销，这给室内WLAN定位系统的普及带来了很大障碍。为了解决以上问题，有必要开发一种新的基于多维尺度MDS分析的室内WLAN信号平面图构建与定位方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多维尺度MDS分析的室内WLAN信号平面图构建与定位方法，无需在离线阶段采集每个参考点的接收信号强度矢量，具有较高的定位精度，能解决传统的指纹定位方法中需要投入大量的人力和物力资源的问题。

本发明所述的基于多维尺度MDS分析的室内WLAN信号平面图构建与定位方法，包括以下步骤：

步骤一、将目标区域划分为用户感兴趣的NArea个目标子区域；

步骤二、对目标区域内用户的运动路径进行观测，统计得到用户的NPathPattern种典型的运动路径模式，每种运动路径模式表示为若干目标子区域的连接关系；