[發明專利]一種用于室內定位WiFi指紋庫設備異構性的消除技術

有效

• 申請號: 202010203493.4
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111385757B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 陳垣毅;鄭增威;周銘煊
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: H04W4/33
• 分類號: H04W4/33;H04W64/00;H04B17/318;H04B17/391
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

1.一種用于室內定位WiFi指紋庫設備異構性的消除方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對室內定位WiFi指紋與室內布置和天氣狀況之間的關系進行建模，綜合計算WiFi信號強度固定值、小尺度衰減效應影響值及環境溫度影響值，得到WiFi指紋信息：

步驟1.1、根據室內無線信號傳播模型計算WiFi信號強度固定值：

上式中，P為信號源的信號強度，m為路徑損耗指數，r為設備位置與信號源的距離，為由于陰影產生的對數損耗值，Ps為WiFi信號強度固定值；

步驟1.2、計算小尺度衰減效應影響：

上式中，P為信號源的信號強度，r為設備位置與信號源的距離，σ為由于瑞利衰落產生的指數損耗，Pm為小尺度衰減效應影響值；

步驟1.3、通過數據擬合公式對環境溫度影響進行計算：

Pt＝-P*(aT³+bT²+cT+d) (3)

上式中，P為信號源的信號強度，a，b，c，d分別為根據測量數據進行多項式擬合的經驗參數，T為環境溫度，Pt為環境溫度影響值；

步驟1.4、綜合陰影衰落、小尺度衰減效應和環境溫度三項因素計算得到WiFi信號強度：

Pa＝Ps+Pm+Pt (4)

上式中，Pa為WiFi信號強度，Ps為WiFi信號強度固定值，Pm為小尺度衰減效應影響值，Pt為環境溫度影響值；

步驟2、利用高斯核函數消除指紋測量值分散性：

步驟2.1、基于WiFi指紋庫數據訓練得到高斯核函數：

上式中，x為WiFi信號強度測量值，y為x的數學期望，σ為由于瑞利衰落產生的指數損耗；

步驟2.2、根據高斯核函數對室內定位WiFi指紋信息進行概率判斷：若某一WiFi指紋信息的概率小于閾值，則將WiFi指紋信息與預測值做平均處理；

步驟2.3、將真實值與預測值平均得到平滑值：通過高斯核函數得到預測值，取預測值與真實值的平均數作為平滑后的指紋；

步驟3、通過層次聚類算法消除指紋噪聲：

步驟3.1、在室內定位WiFi指紋庫中查找群智感知共享指紋所綁定位置參考點附近N個位置的分簇信息；

步驟3.2、建立離散Voronoi圖，并分別計算群智感知共享指紋與這N個分簇的Voronoi圖距離，建立距離向量作為聚類中心；

步驟3.3、計算新加入指紋與各分簇的Voronoi圖距離，得到指紋向量；計算指紋向量與聚類中心的距離；若指紋向量與聚類中心的距離大于閾值，則將新加入的指紋視為噪聲舍去；反之，則將新加入的指紋加入WiFi指紋庫。

2.根據權利要求1所述用于室內定位WiFi指紋庫設備異構性的消除方法，其特征在于：得到步驟1.1所述WiFi信號強度固定值后，對WiFi信號強度固定值進行標量疊加。