[發(fā)明專利]一種蜂窩基站的迭代加權(quán)質(zhì)心定位方法

在審

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• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN108738131A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王振宇
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州市鹿城區(qū)中津先進科技研究院
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 溫州高翔專利事務(wù)所 33205
• 代理人: 婁梅芬

本發(fā)明的定位方法從基站的實際分布出發(fā)，以最近基站作為中心節(jié)點，進行質(zhì)心加權(quán)，并對孤立基站進行了檢測排除，它結(jié)合了加權(quán)質(zhì)心法和基于接收信號強度的定位算法的優(yōu)點，顯著提高了定位精度，與GPS定位相比，本發(fā)明的定位方法僅稍低于GPS定位，但費用卻遠遠低于GPS定位，且200米左右的定位精度在一些對精度要求不高的應(yīng)用場合是非常合適的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蜂窩系統(tǒng)中的定位方法。

背景技術(shù)

定位服務(wù)已經(jīng)與我們的生活密不可分，企業(yè)可以利用它對特殊人群進行監(jiān)控、對物流車輛進行定位；個人則可以利用它進行緊急救援、旅游定位，近年來，盡管GPS定位技術(shù)取得了快速的發(fā)展與普及，但是由于其價格相對昂貴和在室內(nèi)的無法定位等因素，使得基于通信基站的移動臺定位技術(shù)還存在很大的應(yīng)用市場。因此，對通信網(wǎng)絡(luò)中的移動臺進行精確定位在定位服務(wù)LBS(Location Based Service)中起到舉足輕重的作用于。由于單個基站定位技術(shù)無法滿足實際應(yīng)用中的精度要求，多基站的定位技術(shù)主要包括基于信號到達時間的定位(TOA)、基于信號到達時間差的定位(TDOA)、基于接收信號強度的定位(RSS)和基于Cell-ID的定位等。

TOA定位技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)端利用一些設(shè)備測量信號從目標移動臺到基站的傳播時間,并根據(jù)信號的速度得到移動臺與基站之間的距離。該方法的難點在于,它要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和移動臺的時間高度同步,因此難以用于實際應(yīng)用。為了克服這個困難,TDOA定位技術(shù)進行了一些改進,它利用信號到達兩個基站的時間差進行定位。RSSI定位技術(shù)在基站端測量從移動臺發(fā)送的信號強度，利用信道衰減模型計算出其傳播距離，再根據(jù)三個以上基站求得移動臺的位置。在這些技術(shù)中，前兩種技術(shù)都需要對網(wǎng)絡(luò)端進行改造，成本較大，而RSSI定位技術(shù)由于非視距儲波等因素影響，精度差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種蜂窩基站的迭代加權(quán)質(zhì)心定位方法，其不需改造網(wǎng)絡(luò)端，費用低，且具有較高的精度。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種蜂窩基站的迭代加權(quán)質(zhì)心定位方法，包括以下步驟：

a)獲得基站的LAC、Cell-ID和RSS信息，根據(jù)基站的LAC、Cell-ID獲得每個基站的經(jīng)度和緯度；

b)根據(jù)經(jīng)度和緯度計算出每個基站的平面坐標X、Y；

c)統(tǒng)計每個基站的LAC出現(xiàn)的次數(shù)，以出現(xiàn)次數(shù)最多的LAC中信號最強的基站作為最近基站；

d)判斷基站數(shù)目N的大小；若N＞5,計算每個基站與其它基站的距離和，并以距離和最大的基站為孤立點基站，刪除m個孤立點基站，僅留下N-m個基站；若N≦5,留下N個基站；

e)從去除孤立點后剩余的基站中，選取除最近基站C_n(x_n,y_n)之外的兩個基站C_i(x_i,y_i)、C_j(x_j,y_j)，利用下式(1)求移動臺坐標：

上式中a_i,a_j,a_n,為加權(quán)系數(shù)，且a_i+a_j+a_n＝1，a_n＞a_j，a_n＞a_j

f)對所有求得的移動臺估計坐標并求平均值；

g)將平面坐標轉(zhuǎn)化為經(jīng)緯度坐標，作為移動臺最終的定位坐標。

作為一種改進：所述步驟e)迭代若干次。

作為一種改進：在每次運用質(zhì)心法進行定位時加大最近基站的加權(quán)系數(shù)，其他各個基站的權(quán)值根據(jù)其信號強弱進行賦值。