[發明專利]基于無線噪聲的無線定位方法及系統

有效

• 申請號: 201410221745.0
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104020443B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 姚楠;劉中華
• 申請（專利權）人: 上海炫雅科技有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及無線導航、無線定位領域，具體地，涉及基于無線噪聲的無線定位方法及系統。

背景技術

目前無線定位多用場強或到達時間差無線信號作為測量內容進行定位，為了提高定位精度，一般是通過減小噪聲干擾實現的。

例如，專利文獻(申請號為200910184379.5，名稱為無線傳感器網絡中運動目標定位的干擾噪聲去噪方法)公開了一種無線傳感器網絡中運動目標定位的干擾噪聲去噪方法涉，其根據無線傳感器網絡對運動目標定位精度的要求而選擇對UPF算法中的一部分粒子應用UKF濾波算法以獲得更好的重要性函數。對于精度要求高的場合應用UKF濾波算法的粒子數較多，而對于精度要求相對較底的場合應用UKF濾波算法的粒子數較少，為無線傳感器網絡在受到噪聲干擾的環境下能夠準確而快速的定位出運動目標的實際位置所采用的濾波器的設計提供前提基礎。

現有技術存在穩定性差、易受噪聲干擾等缺點，在信噪比達到一定值時甚至不能進行定位。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于無線噪聲的無線定位方法及系統。本發明提供的基于無線噪聲的無線定位方法，包括步驟：步驟1：對需要定位場所進行連續數據采集，每次采集n個以上場所內不同位置坐標處的數據作為一組，并記錄每次數據對應的場所內位置坐標；步驟2：對采集的每組數據進行多種噪聲特征提取；步驟3：根據提取噪聲特征區分度進行排序；步驟4：根據排序結果分配加權值；步驟5：根據步驟3和步驟4建立數據索引數據庫；步驟6：被定位設備采集噪聲數據后，上傳噪聲數據，服務器通過步驟5建立的數據索引數據庫給出被測設備位置信息。

根據本發明提供的一種基于無線噪聲的無線定位方法，包括如下步驟：

步驟1：對需要定位的場所進行無線信號數據采集，將在場所內N個不同位置坐標處所采集的無線信號數據作為數據集合A，并記錄每處無線信號數據與場所內位置坐標的對應關系，N≥2；

步驟2：對數據集合A中每一處位置坐標對應的無線信號數據進行多種噪聲特征提取；

步驟3：根據所述多種噪聲特征各自區分度的高低，對所述多種噪聲特征進行排序，得到序列B；

步驟4：根據步驟3中得到的序列B，計算所述多種噪聲特征對應的數值的加權值；

步驟5：建立數據索引數據庫用于存儲位置坐標、各種噪聲特征的權重值、所述加權值之間的對應關系；

步驟6：將被定位設備所采集的無線信號數據提取出多種噪聲特征，然后根據數據索引數據庫中的各種噪聲特征的權重值計算出被定位設備所采集無線信號數據中各種噪聲特征對應的數值的加權值D，進一步地，將數據索引數據庫中與加權值D相等或最接近的加權值所對應的位置坐標定義為被定位設備的位置。

優選地，在步驟1中，所述無線信號數據以連續的方式進行采集。

優選地，所述步驟2包括如下步驟：

步驟2.1：對N個位置坐標中的每處無線信號數據分別進行p階統計量計算，p＝1，2…n，n≥3，得到n種統計量作為噪聲特征，其中，每種統計量包括N個統計量數值；

步驟2.2：對進行積分變換后的N個位置坐標中的每處無線信號數據分別進行q階統計量計算，q＝1，2…m，m≥3，得到m種統計量作為噪聲特征，其中，每種統計量包括N個統計量數值。

優選地，所述步驟3包括如下步驟：

步驟3.1：針對每種統計量，對該種統計量中的N個統計量數值按照大小進行排序，得到與該種統計量對應的統計量數值序列；

步驟3.2：對每種統計量數值序列，計算其中相鄰統計量數值之間的差值的模，得到N-1個差值的模，然后計算出所述N-1個差值的模的均值；

其中，在m+n種統計量中，定義：所對應的均值越大，則該種統計量的區分度越高。

優選地，所述步驟4包括如下步驟：

步驟4.1：計算出各個所述位置坐標對應的m+n種統計量的統計量數值的加權值。

優選地，根據如下任一種方式確定所述多種統計量的統計量數值的權值：

方式A：通過執行步驟a和步驟b確定所述多種統計量的統計量數值的權值；

-步驟a：按照區分度的高低，將所述多種統計量的統計量數值依次排序；

-步驟b：根據所述多種統計量的統計量數值之間的比例設定權重值。

方式B：將預設的權值作為所述多種統計量的統計量數值的權值。

根據本發明提供的一種基于無線噪聲的無線定位系統，包括如下裝置：