[发明专利]一种室内定位系统

摘要

本发明提供了一种室内定位系统，包括标签定位模块和定位评估模块，所述标签定位模块用于对未知位置标签进行定位，获取定位结果；所述定位评估模块用于建立评价指标对该定位结果的精确性进行评估；所述标签定位模块在对未知位置标签进行定位时，利用已知位置标签和阅读器对未知位置标签完成定位，该标签定位模块包括信号强度计算单元、标签距离求取单元和位置求取单元；所述信号强度计算单元用于计算已知位置标签和未知位置标签在各阅读器上接收的信号强度；所述标签距离求取单元用于求取未知位置标签的信号接收强度和已知位置标签的信号接收强度之间的距离；所述位置求取单元用于求取未知位置标签的位置。本发明能够实现较为精确的室内定位。

主权项

1.一种室内定位系统，其特征是：包括标签定位模块和定位评估模块，所述标签定位模块用于对未知位置标签进行定位，获取定位结果；所述定位评估模块用于建立评价指标对所述定位结果的精确性进行评估；所述标签定位模块在对未知位置标签进行定位时，利用已知位置标签和阅读器对未知位置标签完成定位，该标签定位模块包括信号强度计算单元、标签距离求取单元和位置求取单元；所述信号强度计算单元用于计算已知位置标签和未知位置标签在各阅读器上接收的信号强度；所述标签距离求取单元用于求取未知位置标签的信号接收强度和已知位置标签的信号接收强度之间的距离；所述位置求取单元用于求取未知位置标签的位置；所述信号强度计算单元在计算已知位置标签和未知位置标签在各阅读器上接收的信号强度时，采用路径损耗模型反映标签发射信号的收信场强在室内信道传播过程中的强度变化，阅读器的信号接收强度S的计算公式为：式中，Pf为标签的信号发射功率，d为阅读器与标签距离，PL(d0)为阅读器在参考点d0处接收信号的信号接收强度衰减量，PL(d0′)为阅读器在参考点d0′处接收信号的信号接收强度衰减量，σ表示环境噪声的标准偏差，单位为dB；在实际定位前，选取若干个测试位置标签，记录该测试位置标签在各阅读器上接收到的信号强度，建立各个测试位置标签上与信号强度的离散关系数据库，将由所述阅读器的信号接收强度S的计算公式得到的该测试位置标签的信号强度与离散关系数据库中的信号强度作为基础，计算出信号强度修正系数，设离散关系数据库中的各个测试位置标签CSρ在各阅读器上的信号强度的标准差为σ(CSρ)，ρ＝1，...，m，m为测试位置标签的数量，由所述阅读器的信号接收强度S的计算公式得到的测试位置标签CSρ在各阅读器上的信号强度的标准差为σ*(CSρ)，则该信号强度修正系数为：实际定位时，采用的优化后的阅读器的信号接收强度的计算公式为：S′＝Γ×S则根据优化后的阅读器的信号接收强度的计算公式，计算出的某未知位置标签WZ_i在各阅读器上的接收的信号强度向量为：式中，表示计算得到的WZ_i在阅读器R_l上的信号接收强度，l＝1，2，…，L；根据优化后的阅读器的信号接收强度的计算公式，计算出的某已知位置标签YZ_j在各阅读器上的接收的信号强度向量为：式中，表示计算得到的YZ_j在阅读器R_l上的信号接收强度，l＝1，2，…，L。