[發明專利]一種基于概率指紋的多基站定位方法

有效

• 申請號: 201310514992.5
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103561465B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 涂巖愷;黃家乾;陳典全;季剛;鐘可華
• 申請（專利權）人: 廈門雅迅網絡股份有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

本發明一種基于概率指紋的基站定位方法，采用連續信號采樣方式及相應的概率統計方法生成概率指紋與偽概率指紋，通過概率相似度匹配克服了傳統采樣和匹配定位方法容易受到信號強度波動干擾的缺點，提高了利用多個基站信號進行定位的準確性，本發明充分利用多個相鄰基站的信號強度概率統計信息，提高了定位精度，不需要在終端設備上增加額外的設備，從而有利于在普通大眾消費型手機終端上實現較精確的室內定位應用。

技術領域

本發明涉及一種基于概率指紋的多基站定位方法。

背景技術

室內定位技術在室內公共場所監控、室內導航應用中具有重大價值，因此在無法接收GPS信號的室內環境下，如何實現室內定位成為人們關注的焦點?，F有的室內定位技術主要有：光跟蹤定位技術、藍牙定位技術、超聲波定位技術、基于WIFI的定位技術和基站定位技術等。其中，基站定位技術相比其它方法具有覆蓋范圍廣、實現成本較低等優點而受到關注。

傳統的直接利用基站CID（編號）進行單基站定位的精度很低；而基于信號到達時間（TOA）或到達角度（AOA）的定位方法需要在定位終端上安裝額外的授時設備或陣列天線，因此不具普遍性；基于基站信號強度的定位方法不需要額外設備，因此在大眾消費的普通手機上均能實現，具有覆蓋廣成本低的優點。但是，傳統基于基站信號強度的定位方法容易受到基站信號波動影響，從而影響定位精度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于概率指紋的基站定位方法，克服了傳統基于基站信號強度的定位方法容易受到基站信號波動影響，從而影響定位精度的問題，在基站定位覆蓋范圍廣成本低的優勢上提高了利用多個基站信號進行定位的準確性，從而有利于在普通大眾消費型手機終端上實現較精確的室內定位應用。

本發明一種基于概率指紋的基站定位方法，包括如下步驟：

步驟1、在信號采樣時，在每一個經緯度坐標上在一段時間內連續采樣，一個采樣點對應一系列采樣值，將采樣點的經緯度坐標、接收到的各基站CID、每個基站對應的信號強度、運營商類型及采樣時間上傳到多基站定位中心記錄進數據庫的采樣信息表中，供多基站定位中心進行數據處理；

步驟2、多基站定位中心對所有上傳的采樣點進行柵格劃分，并統計柵格內同一個基站CID信號強度的概率分布，將所有基站CID的信號強度概率分布生成概率指紋作為定位特征存儲在多基站定位中心的定位數據庫中；

步驟3、在定位階段，手機終端將接收到的基站信號強度的偽概率指紋與對應的基站CID集合上傳到多基站定位中心，與多基站定位中心的定位數據庫中的概率指紋比較概率相似度，依據概率相似度選擇最相似的柵格中心位置作為當前的定位位置。

所述的步驟2具體包括如下步驟：

（1）對所有上傳的采樣點進行柵格劃分：

在采樣信息表中尋找所有記錄的經度和緯度的最大最小值，經度最小值記為minLon，經度最大值記為maxLon，緯度最小值記為minLat，緯度最大值記為maxLat；

以長度r為步長，將步長換算為經緯度數記為θ，從經度最小值minLon開始以每θ度劃分橫向柵格直至經度最大值maxLon,得到柵格的橫向邊界位置坐標集:

{minLon，minLon+θ,minLon+2θ,minLon+3θ,……,maxLon}

從緯度最小值minLat開始以每θ度劃分縱向柵格直至緯度最大值maxLat,得到柵格的縱向邊界位置坐標集:

{minLat，minLat+θ,minLat+2θ,minLat+3θ,……,maxLat}

根據柵格邊界即可把采樣區域劃分為許多方形柵格，每個柵格記為Cell（m,n），其對應的區域范圍即為：minLon+mθ≤經度≤minLon+(m+1)θ；minLat+nθ≤緯度≤minLat+(n+1)θ；