[發(fā)明專利]一種基于自適應(yīng)杠桿抽樣的WiFi室內(nèi)定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810582754.0
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108882189B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭海峰;康文韜;鄧?yán)?/a>;馮心欣
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: H04W4/33
• 分類號: H04W4/33;H04W4/02;H04W4/021;H04W64/00;H04W84/12
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種基于自適應(yīng)杠桿抽樣的WiFi室內(nèi)定位方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：獲取室內(nèi)感興趣區(qū)域的WiFi數(shù)據(jù)；

步驟S2：建立WiFi數(shù)據(jù)張量；

步驟S3：根據(jù)所述WiFi數(shù)據(jù)張量，進行基于杠桿分?jǐn)?shù)的自適應(yīng)采樣；

步驟S4：通過恢復(fù)算法進行數(shù)據(jù)恢復(fù)，利用K最近鄰分類算法對恢復(fù)的WiFi數(shù)據(jù)進行室內(nèi)定位；

在步驟S1中，建立矩形室內(nèi)感興趣區(qū)域并劃分為均勻網(wǎng)格，每個網(wǎng)格為一個參考點；在感興趣區(qū)域內(nèi)隨機放置多個WiFi接入點產(chǎn)生無線網(wǎng)絡(luò)，在每個接入點通過傳感器采集獲取室內(nèi)WiFi數(shù)據(jù)；

在步驟S2中，WIFi數(shù)據(jù)的三個維度包括：感興趣區(qū)域的長、寬、接入點；通過服務(wù)器對收集的WIFi數(shù)據(jù)采取上述方法進行處理，每個接入點產(chǎn)生的WIFi是二維數(shù)據(jù)；通過各個接入點的疊加構(gòu)建三維張量模型，完成WIFi數(shù)據(jù)張量模型的構(gòu)建；

步驟S4中，通過恢復(fù)算法進行數(shù)據(jù)恢復(fù)的具體方式為通過交替方向乘子法(ADMM)對所述的抽樣張量進行恢復(fù)重建；

在所述步驟S3中，還包括如下步驟：

步驟S31：記參考點樣本預(yù)算為m，分配率為β；隨機選取感興趣區(qū)域內(nèi)βm個參考點沿第三維進行管道抽樣，產(chǎn)生抽樣張量；參考點樣本預(yù)算為m＜n₁*n₂，記n₁，n₂，n₃，分別為感興趣區(qū)域的長，寬，接入點個數(shù)，0＜β＜1；

步驟S32：將所述抽樣張量進行張量奇異值分解(t-SVD)，分別得到左，右奇異值張量

步驟S33：將所述奇異值張量和分為水平切片和側(cè)切片，并計算每個切片的杠桿分?jǐn)?shù)和通過杠桿分?jǐn)?shù)計算感興趣區(qū)域內(nèi)每個參考點的采樣概率

步驟S34：設(shè)置循環(huán)次數(shù)為L，每次不重復(fù)的選取采樣概率最大的(1-β)m/L個參考點進行管道抽樣，并將每次抽樣的新樣本并入樣本集中，產(chǎn)生抽樣張量；通過執(zhí)行所述步驟S32、S33，直到最大循環(huán)次數(shù)或樣本預(yù)算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)杠桿抽樣的WiFi室內(nèi)定位方法，其特征在于：在所述步驟S32中所述左，右奇異值張量和核心張量S通過張量奇異值分解(t-SVD)不斷進行更新，張量奇異值分解即對三維矩陣進行奇異值分解：

[u^l，s^l，v^l]＝t-SVD(x)

在所述步驟S33中，所述和分別采用水平切片和側(cè)切片的范數(shù)交替不斷進行更新兩個參數(shù)和抽樣概率：

其中，l為當(dāng)前杠桿抽樣的標(biāo)記，N₁，N₂分別為張量第一，二維的標(biāo)記，r為張量管道秩的標(biāo)記，為抽樣概率的標(biāo)記，x為抽樣張量的標(biāo)記。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)杠桿抽樣的WiFi室內(nèi)定位方法，其特征在于：通過交替方向乘子法ADMM對所述的抽樣張量進行填充恢復(fù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)杠桿抽樣的WiFi室內(nèi)定位方法，其特征在于：還包括步驟S4：通過張量核范數(shù)最小化對抽樣張量進行優(yōu)化，

min||x||_TNN s.t.x_Ω＝m_Ω

其中Ω為抽樣參考點的標(biāo)記，m為參考點樣本預(yù)算的標(biāo)記，x為抽樣張量的標(biāo)記，||·||_TNN為張量核范數(shù)的標(biāo)記。