[發(fā)明專利]基于動(dòng)態(tài)融合特征的CSI室內(nèi)指紋定位方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110080046.9
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112911704B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧中亮;許允飛;韓可;付加偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W64/00
• 分類號(hào): H04W64/00;H04W4/33;G01S5/02
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 丁蕓;馬敬

本發(fā)明實(shí)施例提供了基于動(dòng)態(tài)融合特征的CSI室內(nèi)指紋定位方法及裝置，配置具有環(huán)境適應(yīng)性的參數(shù)，即動(dòng)態(tài)確定融合權(quán)重及匹配閾值，減少了指紋定位系統(tǒng)在指紋形成過(guò)程中由于隨機(jī)噪聲信息的引入而導(dǎo)致的特征模糊化的問(wèn)題，提高了指紋定位方法的特征分辨率，也提高了室內(nèi)定位的精度，同時(shí)也為室內(nèi)定位方法定位精度的提升提供了理論參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于動(dòng)態(tài)融合特征的CSI室內(nèi)指紋定位方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，位置服務(wù)作為通信服務(wù)的一部分，變得越來(lái)越重要。指紋定位技術(shù)是位置服務(wù)中的一種常用技術(shù)。目前全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global NavigationSatellite System，簡(jiǎn)稱GNSS)可以在室外能提供高精度定位，但GNSS信號(hào)在建筑物的遮擋情況下，影響室內(nèi)的定位，因此可以使用指紋定位技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)定位。在室內(nèi)定位的方法中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊(Wireless Fidelity，簡(jiǎn)稱WiFi)定位技術(shù)，由于其部署基礎(chǔ)設(shè)施方便，而廣泛使用。

在利用WiFi定位技術(shù)進(jìn)行定位過(guò)程中，接受信號(hào)強(qiáng)度(Received SignalStrength，簡(jiǎn)稱RSS)用作室內(nèi)定位的基本位置信息。一般室內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化，例如，增加了一堵墻或者人流量變大，都影響RSS信息。即，RSS信號(hào)作為一個(gè)多路徑信號(hào)的疊加值，對(duì)信息接收端來(lái)說(shuō)，RSS信號(hào)的波動(dòng)程度受多徑效應(yīng)的影響較大，因此，會(huì)對(duì)定位結(jié)果產(chǎn)生一定的偏差，從而降低了定位的精確度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供的基于動(dòng)態(tài)融合特征的CSI室內(nèi)指紋定位方法及裝置，提高室內(nèi)定位的精度。具體技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了基于動(dòng)態(tài)融合特征的CSI室內(nèi)指紋定位方法，包括：

獲取不同天線采集待定位點(diǎn)的信道狀態(tài)信息CSI在線數(shù)據(jù)；其中，所述CSI在線數(shù)據(jù)提供多路子載波上收集到的幅度數(shù)據(jù)及相位數(shù)據(jù)；

分析多路子載波上收集到的幅度數(shù)據(jù)和相位數(shù)據(jù)的相關(guān)性，得到數(shù)據(jù)最大特征值，其中，所述數(shù)據(jù)最大特征值包括：幅度數(shù)據(jù)最大特征值和相位數(shù)據(jù)最大特征值；所述數(shù)據(jù)最大特征值，用于衡量不同天線獲取到幅度數(shù)據(jù)及相位數(shù)據(jù)之間相關(guān)性；

分別計(jì)算幅度數(shù)據(jù)最大特征值以及相位數(shù)據(jù)最大特征值，在數(shù)據(jù)最大特征值中的占比，得到幅度數(shù)據(jù)的融合權(quán)重以及相位數(shù)據(jù)的融合權(quán)重；

采用幅度數(shù)據(jù)的融合權(quán)重以及相位數(shù)據(jù)的融合權(quán)重，加權(quán)融合所述待定位點(diǎn)的幅度數(shù)據(jù)和相位數(shù)據(jù)，得到融合指紋數(shù)據(jù)，作為所述待定位點(diǎn)的在線CSI位置指紋；

匹配所述待定位點(diǎn)的在線CSI位置指紋與數(shù)據(jù)庫(kù)中離線CSI位置指紋，得到與在線CSI位置指紋最匹配的離線CSI位置指紋，以確定待定位點(diǎn)的位置；其中，所述數(shù)據(jù)庫(kù)中離線CSI位置指紋是采用不同天線采集到各參考點(diǎn)的CSI測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理及相關(guān)性分析，得到幅度數(shù)據(jù)的融合權(quán)重以及相位數(shù)據(jù)的融合權(quán)重，對(duì)各參考點(diǎn)預(yù)處理后幅度數(shù)據(jù)和預(yù)處理后相位數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)融合，得到各參考點(diǎn)的離線CSI位置指紋；所述與在線CSI位置指紋最匹配的離線CSI位置指紋與在線CSI位置指紋最相似。

進(jìn)一步的，所述匹配所述待定位點(diǎn)的在線CSI位置指紋與數(shù)據(jù)庫(kù)中離線CSI位置指紋，得到與在線CSI位置指紋最匹配的離線CSI位置指紋，包括：

利用EDR，計(jì)算在線CSI位置指紋與數(shù)據(jù)庫(kù)中離線CSI位置指紋之間的相似度，得到與在線指紋相似度最大的離線CSI位置指紋，作為與在線CSI位置指紋最匹配的離線CSI位置指紋。

進(jìn)一步的，所述利用EDR，計(jì)算在線CSI位置指紋與數(shù)據(jù)庫(kù)中離線CSI位置指紋之間的相似度，得到與在線指紋相似度最大的離線CSI位置指紋，作為與在線CSI位置指紋最匹配的離線CSI位置指紋，包括：

采用利用EDR，計(jì)算在線CSI位置指紋與數(shù)據(jù)庫(kù)中離線CSI位置指紋之間的相似度，得到在線CSI位置指紋與離線CSI位置指紋之間的相似度；