[發(fā)明專利]一種多分類器全局動(dòng)態(tài)融合的室內(nèi)定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710648602.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN107360552B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭賢生;李林;朱世林;徐峰;鄒晶;李會(huì)勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W4/33
• 分類號(hào): H04W4/33;H04W64/00;G01S11/06
• 代理公司: 51230 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐金瓊;劉東

1.一種多分類器全局動(dòng)態(tài)融合的室內(nèi)定位方法，其特征在于：如下步驟：

步驟1、對(duì)劃分好的各格點(diǎn)采集信號(hào)強(qiáng)度建立RSS指紋庫(kù)；

步驟2、在RSS指紋庫(kù)中，把每個(gè)格點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度值分為兩部分，一部分用于學(xué)習(xí)得到多個(gè)分類器，另一部分輸入到分類器進(jìn)行結(jié)果預(yù)測(cè)、并根據(jù)結(jié)果預(yù)測(cè)計(jì)算每個(gè)格點(diǎn)的全局融合權(quán)重向量?jī)?chǔ)存在權(quán)重矩陣中；

步驟2.1、將RSS指紋庫(kù)中每個(gè)格點(diǎn)分成兩部分；

步驟2.2、將每個(gè)格點(diǎn)等份取出一部分RSS值輸入多個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)算法中得到對(duì)應(yīng)的分類器；

步驟2.3、將每個(gè)格點(diǎn)的另一部分RSS值輸入到分類器中，得到預(yù)測(cè)結(jié)果，即得到分類器估計(jì)的定位位置；

步驟2.4、根據(jù)定義的映射函數(shù)和預(yù)測(cè)結(jié)果定義融合誤差表達(dá)式求解非線性規(guī)劃問題得到格點(diǎn)上的全局融合權(quán)重儲(chǔ)存在權(quán)重矩陣中；

所述步驟2.4的具體如下：

融合誤差表達(dá)式為：

式中，e(θ_r(i)|w)代表RSS值θ_r(i)在權(quán)重向量w下的定位誤差，p是真實(shí)格點(diǎn)二維坐標(biāo)，K是分類器個(gè)數(shù)，||·||₂代表二范數(shù)，w_j為第j個(gè)分類器的融合權(quán)重，w＝[w₁ w₂…w_K]^T是融合權(quán)重向量，w^T是w的轉(zhuǎn)置，h_j(θ_r(i))是第j個(gè)分類器的映射函數(shù)，它對(duì)第r個(gè)格點(diǎn)上的第i次RSS值θ_r(i)所對(duì)應(yīng)的空間位置的標(biāo)簽進(jìn)行預(yù)測(cè)，

h(θ_r(i))＝[h₁(θ_r(i))h₂(θ_r(i))…h(huán)_K(θ_r(i))]^T，f(h_j(θ_r(i)))描述了從格點(diǎn)位置標(biāo)簽到格點(diǎn)真實(shí)二維坐標(biāo)的映射，f(h(θ_r(i)))＝[f(h₁(θ_r(i)))f(h₂(θ_r(i)))…f(h_K(θ_r(i)))]^T；

求解非線性規(guī)劃問題得到格點(diǎn)r上的全局融合權(quán)重如下：

式中，w_r＝[w_r1 w_r2…w_rK]^T表示第r個(gè)格點(diǎn)上的權(quán)值矢量，w_rj為第r個(gè)格點(diǎn)上的第j個(gè)分類器的權(quán)值，N為在格點(diǎn)r上收集的RSS值樣本個(gè)數(shù)，可以得到大小為95×K的權(quán)重矩陣：

步驟3、把未知源的RSS值輸入到各分類器進(jìn)行位置估計(jì)并和位置估計(jì)在權(quán)重矩陣中索引的最優(yōu)融合權(quán)重向量確定未知源的坐標(biāo)位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多分類器全局動(dòng)態(tài)融合的室內(nèi)定位方法，其特征在于：所述步驟1的具體步驟如下：

步驟1.1、在需要定位的環(huán)境中固定好路由器的位置并將環(huán)境劃分為等大小的格點(diǎn)；

步驟1.2、搭建好WiFi網(wǎng)絡(luò)，依次將信號(hào)源置于定位環(huán)境中的各個(gè)格點(diǎn)并記錄下此時(shí)的信號(hào)源位置坐標(biāo)，然后發(fā)射信號(hào)，記錄各路由器接收到的各格點(diǎn)中信號(hào)源發(fā)射的RSS值；

步驟1.3、將各路由器RSS值存儲(chǔ)下來形成RSS指紋庫(kù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多分類器全局動(dòng)態(tài)融合的室內(nèi)定位方法，其特征在于：所述步驟3的具體步驟如下：

步驟3.1、把未知源的RSS值輸入到各分類器，根據(jù)分類器預(yù)測(cè)結(jié)果得到匹配格點(diǎn)，即定位位置：是測(cè)試樣本；

步驟3.2、根據(jù)分類器的匹配格點(diǎn)索引權(quán)重矩陣中對(duì)應(yīng)的最優(yōu)融合權(quán)重

步驟3.3、根據(jù)最優(yōu)融合權(quán)重向量以及分類器的定位位置，可得未知源的坐標(biāo)位置，公式為：