[发明专利]一种基于概率指纹的多基站定位方法

摘要

本发明一种基于概率指纹的基站定位方法，采用连续信号采样方式及相应的概率统计方法生成概率指纹与伪概率指纹，通过概率相似度匹配克服了传统采样和匹配定位方法容易受到信号强度波动干扰的缺点，提高了利用多个基站信号进行定位的准确性，本发明充分利用多个相邻基站的信号强度概率统计信息，提高了定位精度，不需要在终端设备上增加额外的设备，从而有利于在普通大众消费型手机终端上实现较精确的室内定位应用。

主权项

1.一种基于概率指纹的基站定位方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、在信号采样时，在每一个经纬度坐标上在一段时间内连续采样，一个采样点对应一系列采样值，将采样点的经纬度坐标、接收到的各基站CID、每个基站对应的信号强度、运营商类型及采样时间上传到多基站定位中心记录进数据库的采样信息表中，供多基站定位中心进行数据处理；步骤2、多基站定位中心对所有上传的采样点进行栅格划分，并统计栅格内同一个基站CID信号强度的概率分布，将所有基站CID的信号强度概率分布生成概率指纹作为定位特征存储在多基站定位中心的定位数据库中；具体包括如下步骤：(1)对所有上传的采样点进行栅格划分：在采样信息表中寻找所有记录的经度和纬度的最大最小值，经度最小值记为minLon，经度最大值记为maxLon，纬度最小值记为minLat，纬度最大值记为maxLat；以长度r为步长，将步长换算为经纬度数记为θ，从经度最小值minLon开始以每θ度划分横向栅格直至经度最大值maxLon,得到栅格的横向边界位置坐标集:{minLon，minLon+θ,minLon+2θ,minLon+3θ,……,maxLon}从纬度最小值minLat开始以每θ度划分纵向栅格直至纬度最大值maxLat,得到栅格的纵向边界位置坐标集:{minLat，minLat+θ,minLat+2θ,minLat+3θ,……,maxLat}根据栅格边界即可把采样区域划分为许多方形栅格，每个栅格记为Cell(m,n)，m,n表示栅格所在横向列和纵向行的位置，m表示该栅格位于从经度方向第几列上，n表示该栅格位于纬度方向的第几行上，其对应的区域范围即为：minLon+mθ≤经度≤minLon+(m+1)θ；minLat+nθ≤纬度≤minLat+(n+1)θ；(2)统计概率分布以生成概率指纹：A、取出一个栅格Cell(m,n)，从采样信息表中取出经纬度位于该栅格内的所有采样记录，假设一共有R条采样记录，统计R条采样记录中不重复的基站CID，构成基站CID集合M＝{ID1,ID2,ID3,...,IDm}，对每个基站CID建立代表0到‑100db一维数据缓存，缓存数值记为Ci,x(i＝ID1,ID2,...,IDm；x＝0,‑1,...,‑100)，每个缓存数值初始化为零：Ci,x＝0；B、从R条采样记录中取出一条采样记录进入步骤C；C、从每条采样记录中逐个取出基站CID值i与对应的信号强度值x，将对应的Ci,x记数加1，判断是否从单条采样记录中取出所有基站CID与对应信号强度，如果否则重复本步骤，如果是则进入步骤D；D、判断是否遍历栅格内所有R条记录，如果否则返回步骤B，如果是则生成每一个基站CID的信号概率分布组成概率指纹：{P_ID1(x),P_ID2(x),P_ID3(x),…,P_IDm(x)}；将概率指纹与对应的基站CID集合M记录进多基站定位中心的定位数据库的概率特征表中；E、判断是否遍历了所有栅格，如果否则返回步骤A，如果是则结束数据处理；步骤3、在定位阶段，手机终端将接收到的基站信号强度的伪概率指纹与对应的基站CID集合上传到多基站定位中心，与多基站定位中心的定位数据库中的概率指纹比较概率相似度，依据概率相似度选择最相似的栅格中心位置作为当前的定位位置。