[发明专利]一种无线信号接收强度分布曲线的自动估算方法

摘要

本发明公开了一种无线信号接收强度分布曲线的自动估算方法，采用理论的无线信号传播模型和参数作为最初的强度分布曲线，系统运行过程中，只用移动设备不断将接收到的接收信号强度和最大期望算法对强度分布函数进行学习，得到精确的场强分布曲线。在得到新的场强分布曲线后采用最小均方差统计估计算法对移动设备的位置进行估算。本发明提供的方法避免了无线定位系统繁琐的校准过程，并能当系统发生变化时，自动重新校准，大大减少了定位系统的安装和维护成本。本发明适用于无线局域网、无线传感器网络、蓝牙或者手机网络等。

主权项

1.一种无线信号接收强度分布曲线的自动估算方法，适用于在系统运行过程中自动学习无线信号接收强度分布曲线并能自适应环境变化导致的分布曲线变化，其特征在于包括步骤：步骤I、选取室内环境下四个以上位置已知的参考点作为无线信号源，使用至少一个移动设备在室内环境中移动并对所接收到的各个参考点发出的信号强度进行采样，得到一系列采样点，发送至定位服务器；步骤II、定位服务器采用对数线性模型理论的无线信号和参数作为最初的场强分布曲线，并对每个参考点发出的信号在每个采样点上的强度值进行计算；步骤III、当定位服务器收集到足够多的接收信号强度信息后，基于该些信号强度信息利用最大期望算法对各采样点上的场强进行学习，并对信号强度分布曲线在采样点的取值进行自动估算：1)对每个移动设备发送的每个接收信号强度o_i，计算在现有的信号强度分布曲线条件下，其位置在每个参考点x_k的概率分布p(x_k|o_i)，其中，o_i为观测到的随机变量序列，i取值于有限集{1，2，…，M}，{x_k：k≥1}是取值于有限状态{1，2，…，L}的潜在状态序列，x₁的分布称为其初始分布；2)信号强度分布曲线在参考点x_k的值更新为：；3)计算信号强度分布的最大对数似然方程的值，如果收敛，则计算停止，新的信号强度分布曲线由参考点上的值表示；如非收敛，则返回1)继续计算，直到收敛为止；步骤IV、每过一段时间或当系统环境发生改变时，重新运行步骤III。