[發明專利]一種基于眾包樣本加權曲面擬合的室內定位方法

有效

• 申請號: 201810587226.4
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN109059919B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 王邦;林俊宏;楊光
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;H04W4/02;H04W4/33
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種基于眾包樣本加權曲面擬合的室內定位方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1.目標區域中設置N個信號源，保證位于目標區中任意位置的終端能夠接收到來自至少一個信號源的信號強度，并將目標區域劃分為P個子區域；

S2.收集目標區域的眾包樣本數據；

S3.分配樣本所在子區域，分別計算信號源對區域定位、區域內位置定位的重要度和

S4.子區域中樣本在物理空間分簇、信號空間分簇，根據分簇結果計算樣本的權值，越合理且具有代表性的數據被賦予越高的權值；

S5.在每個子區域內根據樣本的權值進行樣本篩選，根據樣本權值和篩選后的樣本，用曲面擬合函數擬合該區域內的每個信號源在該子區域內的信號強度分布；

S6.計算各子區域的區域指紋；

S7.采樣待定位置點指紋；

S8.用加權計算待定位置點指紋與各子區域指紋的指紋差異度D_j，根據指紋差異度D_j確定待定位置點所在區域；

S9.用加權計算待定位置點指紋與待定位置點所在區域內任意位置點指紋的指紋差異度J，待定位置點所在區域內任意位置點指紋由曲面擬合函數獲得，根據指紋差異度J確定待定位置點坐標。

2.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，步驟S3包含如下子步驟：

(3-1)匯總子區域A_j中樣本能夠從信號源S_k接收到的所有信號強度其中，j＝1,2,..,P，k＝1,2,..,N_j，M_j表示子區域A_j中樣本個數，表示在子區域A_j中從信號源S_k接收到的所有信號強度值的總數，將信號強度值按下式歸一化：

(3-2)利用熵值函數計算該信號源的信號強度分布情況：

(3-3)計算重要度：

其中，為信號源對區域定位的重要度，為信號源對區域內位置定位的重要度。

3.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，隨機挑選K個樣本作為K個物理空間簇中心點，依據樣本之間的物理空間距離將樣本劃分到這K個中心點所在的簇中；依據樣本之間信號空間距離將樣本劃分到這K個中心點所在的簇中，最終得到K個物理空間簇集合與K個信號空間簇集合

對于第i個樣本，找出其所在的物理空間簇和信號空間簇依據兩簇之間交集的大小計算該樣本的可信度γ_i與權值ω_i，如公式所示：

其中，γ_i為第i個樣本的可信度，ω_i為第i個樣本的權值，s_i′為信號空間簇中的第i′個樣本。

4.如權利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根據樣本權值進行樣本篩選包括：

(5-1)設定百分比閾值p_th與權值閾值ω_th，其中，p_th∈[0,1]，ω_th∈[0,1]；

(5-2)將子區域內所有樣本權值從小到大排列成數組，數組元素所在位置與M_j的比值稱為百分比，找出百分比為p_th處的樣本，該樣本所在位置記為i_th，該樣本的權值大小記為ω_k，M_j表示子區域A_j中樣本個數；

(5-3)若ω_k≥ω_th，不需要篩選樣本，否則，將數組中前個樣本刪除；之后樣本個數變為M′_j，M′_j≤M_j。