[发明专利]一种认知WIFI软件定义滤波的室内定位方法及系统

说明书

本发明提供了一种认知WIFI软件定义滤波的室内定位方法及系统，其包括：在离线阶段，通过双重滤波对离线采集的RSS信号进行处理，构建信号能量匹配数据库；在线定位时，手机采集WIFI信号实时定位过程中的信号能量；根据所述信号能量，采用改进的WKNN算法将所述信号能量与所述信号能量匹配数据库中的记录值进行匹配，得到待定位的位置坐标。本发明的有益效果是：本发明所提出的技术方案采用改进的匹配算法和创新性的数据预处理手段，提高了室内定位的精度，解决了传统方法室内定位精度不高、误差偏大的问题。

技术领域

本发明涉及室内定位领域，尤其涉及一种认知WIFI软件定义滤波的室内定位方法及系统。

背景技术

对于基于位置的服务来说，用户的位置对于服务本身至关重要，如用户在室内所处的位置以及用户的行走轨迹等。高精度、高实时性的要求对室内定位越来越重要。然而，就室内定位和室外定位比较来看，室外定位发展较早，目前已经存在比较成熟的定位方案，但是室外定位的需求毕竟是少数，室内定位才是人们日常生活的主体。

室内定位的情况更加复杂，如人员走动、障碍物的阻隔、非视距传输等，室内环境下的定位技术研究遇到了更多的不确定性，加大这方面研究的投入对实现室内外无缝定位具有很重要的意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种认知WIFI软件定义滤波的室内定位方法及系统，一种认知WIFI软件定义滤波的室内定位方法，主要包括以下步骤：

S101：在离线阶段，通过双重滤波对离线采集的RSS信号进行处理，构建信号能量匹配数据库；

S102：在线定位时，手机采集WIFI信号实时定位过程中的信号能量；

S103：根据所述信号能量，采用改进的WKNN算法将所述信号能量与所述信号能量匹配数据库中的记录值进行匹配，得到待定位的位置坐标。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明所提出的技术方案采用改进的匹配算法和创新性的数据预处理手段，提高了室内定位的精度，解决了传统方法室内定位精度不高、误差偏大的问题。

进一步地，步骤S101中，构建信号能量匹配数据库，包括如下步骤：

S201：对待定位的区域进行划分，以固定网格大小作为定位单元，在各个单元内布置RSS信号发射装置；

S202：利用信号接收装置接收各个方向的RSS信号，组成多维RSS信号；

S203：对所述多维RSS信号进行双重滤波处理，得到双重滤波处理后的多维RSS信号；

S204：将所述双重滤波处理后的多维RSS信号存入数据库中，组成信号能量匹配数据库。

进一步地，离线阶段采集发生器接收的信号强度，以及使用对数化距离损耗模型求解待定位区域信号强度，采集信号和计算信号能量进行比较，设定合适的阈值，进而使用阈值滤波和均值滤波进行双重滤波处理；步骤S203中，对所述多维RSS信号进行双重滤波处理，具体方法包括：

S301：采用对数化“距离-损耗”模型计算出待定位区域的信号强度；具体公式如公式(1)所示：

上式中，PL(d)_dB即为信号强度值，损耗单位为dB，d为发送装置与接收装置之间的距离、d₀为预设的参考距离、FAF_dB为地面衰减因子、PL(d₀)_dB为参考路径损耗，其值可通过公式LS＝32.45+20lg(f)+20lg(d)得到，其中f的单位为MHz，d的单位为km、n为路径损耗系数；