[發明專利]基于優化算法的RSSI室內多徑散射定位方法

有效

• 申請號: 201710232796.7
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106842120B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 邢鍵;尹馨;梁家鋒
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01S5/10
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

本發明提供了基于優化算法的RSSI室內多徑散射定位方法。該方法包括：確定三個或更多個錨節點位置；針對每個錨節點，從未知節點向該錨節點發送多次RSSI請求指令，并在未知節點測得來自該錨節點的多個接收信號強度值，根據RSSI法獲得該錨節點的欠定方程組，該欠定方程組中的未知量包括該錨節點與該未知節點之間的待測距離和m個路徑損耗系數，利用優化算法求解該錨節點對應的欠定方程組，以獲得該錨節點與該未知節點之間的待測距離；利用三個或更多個錨節點各自與未知節點之間的待測距離以及三個或更多個錨節點的坐標，計算未知節點的坐標。

技術領域

本發明涉及室內定位技術，尤其涉及一種基于優化算法的RSSI室內多徑散射定位方法。

背景技術

在復雜的室內傳播環境中，多徑、散射、反射等引起的信號的非直達傳播是室內信道的主要特征。大量研究表明，在復雜的室內傳播環境中，應用典型的參數化定位算法如TOA、TDOA、AOA、RSSI等定位性能往往不太理想，原因是在嚴重的多徑散射情況下，上述參數的估計往往存在較大誤差，這些誤差在一定程度上影響了上述定位方法在室內定位時的定位性能。

基于RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信號的強度指示，簡稱接收信號強度)的定位算法是已知發射節點的發射信號強度，由接收節點根據收到的信號強度計算出信號的傳播損耗，再利用理論和經驗模型將傳輸損耗轉換成距離，然后計算出節點的位置。一般情況下，測得的功率與真實值之間存在誤差(通常是由遮擋物引起的，也稱為遮蔽因子)，這使得簡單地通過模型把測量到的功率換算為電磁波傳播路徑的方法會引入極大誤差而不能使用。

發明內容

在下文中給出了關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

鑒于此，本發明提供了一種基于優化算法的RSSI室內多徑散射定位方法，以至少現有的基于RSSI的定位方法存在的定位不準確的問題

根據本發明的一個方面，提供了一種基于優化算法的RSSI室內多徑散射定位方法，所述RSSI室內多徑散射定位方法包括：確定三個或更多個錨節點位置，并獲得所述三個或更多個錨節點的坐標；針對所述三個或更多個錨節點中的每一個，從未知節點向該錨節點發送多次RSSI請求指令，并在所述未知節點測得來自該錨節點的多個接收信號強度值，在測得的所述來自該錨節點的多個接收信號強度值選擇至少部分接收信號強度值，利用所述至少部分接收信號強度值以及預設的參考距離和參考接收信號強度值，根據RSSI法獲得包含m個方程的欠定方程組來作為該錨節點對應的欠定方程組，該欠定方程組中的未知量包括該錨節點與該未知節點之間的待測距離和m個路徑損耗系數，其中，所述參考接收信號強度值是在所述未知節點向與所述未知節點距離所述參考距離的參考節點發送RSSI請求指令時、在所述未知節點測得的來自該參考節點的接收信號強度值，m為所述至少部分接收信號強度值中包含的接收信號強度值個數，且m為大于2的正整數，利用優化算法求解該錨節點對應的欠定方程組，以獲得該錨節點與該未知節點之間的待測距離；利用所述三個或更多個錨節點各自與未知節點之間的待測距離以及所述三個或更多個錨節點的坐標，計算所述未知節點的坐標。

進一步地，所述在測得的所述來自該錨節點的多個接收信號強度值選擇至少部分接收信號強度值的步驟包括：在測得的所述來自該錨節點的多個接收信號強度值之中，去掉最大值和最小值，以將剩余的接收信號強度值作為所述至少部分接收信號強度值。