[发明专利]基于粒子滤波的定位追踪装置、方法及电子设备

说明书

本发明实施例提供一种基于粒子滤波的定位追踪装置、方法以及电子设备，其中，根据目标终端在当前时刻的初始位置信息以及目标终端在上一时刻的位置信息进行地图匹配查询，获得当前时刻的路径约束信息，根据该路径约束信息对所有粒子的权重进行更新，能够更加逼近目标终端对状态的后验概率密度函数从而提高了定位精度，同时在当前时刻只需要进行一次地图匹配查询就能够实现对所有粒子的权值更新，大大降低了计算复杂度，有效提高了实时定位追踪的性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于粒子滤波的定位追踪装置、方法及电子设备。

背景技术

近年来，对于基于位置服务的需求与日俱增，从而定位追踪技术的应用也逐渐广泛。而滤波技术有益于提高动态的连续的定位追踪的精度性能。

目前，常用的用于定位追踪的滤波技术包括卡尔曼滤波、粒子滤波等，卡尔曼滤波受限于线性高斯系统，而粒子滤波技术在非线性非高斯系统中具有更好的滤波效果。在无线定位追踪技术中，粒子滤波技术也得到了广泛的应用，其中，可结合地图信息消除无效位置处的粒子，提高定位追踪的精度。

图1是现有的基于粒子滤波的定位追踪方法的一示意图。如图1所示，该方法包括：步骤101：根据接收信号的特征参量，利用现有的定位方法获取目标终端的初始位置信息；步骤102：进行粒子群的初始化；步骤103：根据一阶马尔科夫链及运动模型得出状态转移概率，从而预测粒子群中各个粒子在当前时刻的位置；步骤104：根据目标终端的初始位置信息以及预测的各个粒子在当前时刻的位置进行权重的更新，其中，对每个粒子进行地图匹配查询，消除无效位置处的粒子；步骤105：根据各个粒子更新后的权重以及预测的各个粒子的位置，计算目标终端在当前时刻的位置信息。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

当利用上述基于粒子滤波的定位追踪方法对目标终端进行实时定位追踪时，由于粒子滤波技术需要产生大量的粒子，而在当前时刻进行粒子权重更新时需要对每个粒子进行地图匹配查询，大大增加了计算量，从而降低了实时定位追踪的性能。

本发明实施例提供一种基于粒子滤波的定位追踪装置、方法及电子设备，根据目标终端在当前时刻的初始位置信息以及目标终端在上一时刻的位置信息进行地图匹配查询，获得当前时刻的路径约束信息，根据该路径约束信息对所有粒子的权重进行更新，能够更加逼近目标终端对状态的后验概率密度函数从而提高了定位精度，同时在当前时刻只需要进行一次地图匹配查询就能够实现对所有粒子的权值更新，大大降低了计算复杂度，有效提高了实时定位追踪的性能。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于粒子滤波的定位追踪装置，包括：初始化单元，所述初始化单元用于进行粒子群的初始化，并估计目标终端在当前时刻的初始位置信息；预测单元，所述预测单元用于预测所述粒子群中各个粒子在当前时刻的位置信息；获取单元，所述更新单元用于根据所述目标终端在当前时刻的初始位置信息以及所述目标终端在上一时刻的位置信息，进行地图匹配查询，获得当前时刻的路径约束信息；更新单元，所述更新单元用于根据当前时刻的所述路径约束信息以及各个粒子在上一时刻的权重，对各个粒子的权重进行更新，获得各个粒子在当前时刻的权重；计算单元，所述计算单元用于根据各个粒子在当前时刻的权重、以及预测得到的各个粒子在当前时刻的位置信息，计算所述目标终端在当前时刻的位置信息。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括根据本发明实施例的第一方面所述的装置。