[发明专利]一种基于CSI高精度测距定位方法

权利要求书

1.一种基于CSI高精度测距定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在离线阶段，在目标所在的定位区域中选择多个定标点，并且测量每个定标点到接入点(Access Point，AP)的距离，同时获取定位区域中AP的布局图；

2)配置无线局域网，目标在所选定标点位置上发射数据，AP接收到达的数据，并且从接收数据中提取信道状态信息(Channel State Information，CSI)；

3)利用所述步骤2)得到的CSI，对信号传播模型进行参数估计，最终得到自适应的信号传播模型；

4)在在线阶段，目标可以处于定位区域中任何位置，并且发送数据，同时AP接收目标源发送的数据，从接收数据中提取出CSI；

5)使用巴特沃斯滤波器对所述步骤4)所得的CSI进行滤波，得到滤波后的CSI，并且根据滤波后的CSI计算滤波后的接收信号能量；

6)将所述步骤5)所得的接收信号能量带入自适应传播模型中，得到目标到AP的距离d；

7)确定定位环境中接收数据的AP数量，选择相应的算法进行定位。

2.基于权利要求1中所述的一种基于CSI高精度测距定位方法，其特征在于：所述步骤3)中训练一个自适应信号传播模型，具体包括：

目前，常采用对数-正态模型来表示室内环境中无线信号的路径衰减，其表示形式为：

P_R＝P₀-10γlg(d) (1)

式中，P_R是接收到的信号能量值，P₀是距离目标1m处的信号能量值，d是待求的目标与AP之间的距离，γ是路径损耗系数，它的值越大表示信号的损耗程度越高。

首先使用巴特沃斯滤波器对AP接收到的CSI进行滤波处理，得到滤波后的CSI；然后利用接收的CSI和滤波后的CSI分别计算原始的接收信号能量与滤波后的接收信号能量，其表示形式分别为：

式中，CSI(i)为接收的每个数据包中第i个子载波滤波前的CSI，CSI_filter(i)为接收的每个数据包中第i个子载波滤波后的CSI，k为每个数据包中CSI信息的个数，即子载波的数目。

然后计算两者之间的比值，得到环境因子ξ，ξ可以反映当次信号的衰减、遮挡情况，其表示形式为：

式中，conj(·)为取共轭。

接着将定标点到AP的距离与(3)式求得的滤波后接收信号能量带入(1)式所示的传统信号传播模型中，得到一系列路径损耗系数γ。将得到的环境

因子与路径损耗系数进行线性拟合，得到自适应路径损耗系数，其表示形式为：

式中，w以及b为所估计的线性模型中的参数。

最后将所得到的自适应路径系数带入(1)式所示的传统信号传播模型中，得到自适应信号传播模型，其表示形式为：