[发明专利]一种基于渐变阴影权重模型的射频层析成像定位方法

权利要求书

1.一种基于渐变阴影权重模型的射频层析成像定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立无线定位系统，所述定位系统包括若干个无线收发节点，无线收发节点两两之间互相通信，组成多条无线链路；

步骤二、根据目标对无线链路影响的空间关系建立渐变阴影权重模型；

所述渐变阴影权重模型中第i，i＝1,2,…,L条链路所对应的渐变阴影权重模型公式如下：

其中，w_ij表示当目标位于第j个像素点时对第i条链路所产生影响对应的权重值，d_i为第i条链路长度，d_ij1，d_ij2分别为第j个像素点到组成第i条链路两节点的距离，a_i表示第i条链路对应椭圆的长轴长度；为第i条链路对应的最大第1菲涅尔区半径，其中λ表示电磁波的波长；

步骤三、分别测量无线链路在无目标时和有目标时的RSS值；

步骤四、采用双门限方式选取有效链路；

双门限方式选取的有效链路的集合为：

S＝{l_i|th_lowΔy_i(t)th_high,i＝1,…,L}

其中，下门限值为th_low＝max{|μ(t)-σ(t)×z_α/2|,min(ΔY(t))+3}；上门限值为th_high＝min{|μ(t)+σ(t)×z_α/2|,max(ΔY(t))-3}，△y_i(t)表示t时刻第i条链路的RSS变化量，△Y(t)＝[△y₁(t) △y₂(t)… △y_L(t)]，z_α/2表示RSS变化量概率分布的α，0α1分位点值，代表1-α的置信度，和分别代表t时刻所有L条链路上RSS变化量的均值和方差；

步骤五、基于渐变阴影权重模型利用射频层析成像方法进行定位。

2.根据权利要求1所述的基于渐变阴影权重模型的射频层析成像定位方法，其特征在于：所述定位系统包括M+1个无线收发节点，以IEEE802.15.4无线通信协议为基础进行组网，其中，M个无线收发节点构成测量网络，均匀分布在定位系统所定位区域的周边上，第M+1个节点为数据采集节点，负责收集数据；所述M个无线收发节点两两之间互相通信，组成L＝M×(M-1)/2条无线链路；所述定位区域均匀划分为N个像素点。

3.根据权利要求1所述的基于渐变阴影权重模型的射频层析成像定位方法，其特征在于：所述射频层析成像定位包括以下步骤：步骤5.1、假设步骤四挑选出P条有效链路，分别计算P条有效链路的RSS变化量，结果记为△Y_P，根据射频层析成像原理，可得：

ΔY_P＝W_Px+v

其中，x＝[x₁，x₂，…x_i…，x_N]^T表示定位区域划分的像素矢量，x_i表示各像素点上的值，v表示噪声矢量，W_P为权重矩阵，由与集合S中P条链路相对应的P行矢量构成；

步骤5.2、引入正则化约束项，得到目标函数如下：

其中，β表示正则化系数，Q表示正则矩阵，||·||表示2范数，求上式，得到：