[發明專利]一種基于5G信號的室內大型商場智能指紋定位方法

有效

• 申請號: 202110738229.5
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113645562B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 張暉;王煒馨;趙海濤;孫雁飛;朱洪波
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/021;H04W4/33;H04W64/00;G06K9/62
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運紅

1.一種基于5G信號的室內大型商場智能指紋定位方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取目標商場內待定位終端當前采集的定位點的信號數據；

采用混合濾波方法對所述定位點的信號數據進行數據清洗，獲得清洗后的數據；

基于離線階段對所述目標商場的子區域劃分結果，為所述清洗后的數據匹配子區域，并根據所屬的子區域內的參考點，基于改進的自適應加權近鄰算法進行位置解算，獲得所述待定位終端的定位信息；

向所述待定位終端反饋所述定位信息；

其中，所述基于離線階段對所述目標商場的子區域劃分結果，為所述清洗后的數據匹配子區域，并根據所屬的子區域內的參考點，基于改進的自適應加權近鄰算法進行位置解算，獲得所述待定位終端的定位信息的步驟，包括：

基于離線階段對所述目標商場的子區域劃分結果，將所述清洗后的數據匹配到基站的覆蓋區域內的第j個子區域中，將第j個子區域確定為所述定位點所屬的子區域；

若b_j為第j個子區域的參考點個數，H為所屬基站的覆蓋區域的參考點個數，h為所屬基站的覆蓋區域的子區域個數，選擇曼哈頓距離作為權值，解算所述定位點的定位坐標，即：

所屬的子區域內第v個參考點的曼哈頓距離權重計算如下：

其中，RSRP為清洗后的數據，RSRP-v為所屬的子區域的第v個參考點的信號數據，RSRP-a為所屬的子區域的第a個參考點的信號數據，W_v為所屬的子區域的第v個參考點的曼哈頓距離權重；

解算所述定位點的定位坐標為：

其中，(x,y)為所述定位點的定位坐標，(x_v,y_v)為第v個參考點的定位坐標；

若基于歐式距離與皮爾遜系數進行加權計算，計算所述所屬的子區域中各參考點的歐式距離，將所述所屬的子區域中b_j個參考點的坐標，按曼哈頓距離從小到大排列；將距離最小為d₁的參考點作為基點，計算剩余b_j-1個參考點到所述基點的歐式距離：

其中，d_v為第v個參考點到所述基點的歐式距離，(x₁,y₁)為距離最小為d₁的參考點的定位坐標；

將超過預設距離閾值d_avg的參考點刪去，得到剩余的O個參考點；

比較剩余的O-1個參考點到所述基點的歐氏距離，將存在歐氏距離相等的參考點，采用皮爾遜系數，對所述存在歐氏距離相等的參考點的信號數據進行歸一化處理，計算所述存在歐氏距離相等的參考點的信號數據與所述清洗后的數據的相似度R_v，公式為：

式中，為所述清洗后的數據和第v個參考點的信號數據經歸一化處理后計算出的內積，L為剩余的O個參考點中存在歐氏距離相等的參考點個數；

根據剩余的O個參考點到所述基點的歐氏距離，以及所述存在歐氏距離相等的參考點的信號數據與所述清洗后的數據的相似度，進行加權計算，獲得所述定位點的定位坐標，計算公式為；

根據所述定位點的定位坐標和所述定位點所屬的子區域，獲得所述待定位終端的定位信息。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述離線階段對所述目標商場的子區域劃分方式，包括：

結合所述目標商場內基站的部署密度，對所述目標商場進行區域劃分，確定各基站的覆蓋區域；

根據各基站接收到參考點反饋的信號數據進行分析，確定各所述基站的覆蓋區域對應的人流量狀態；

根據各所述基站的覆蓋區域對應的人流量狀態，確定所述覆蓋區域對應的子區域劃分數目區間；

根據所述覆蓋區域對應的子區域劃分數目區間，采用模糊C均值算法對所述覆蓋區域的參考點進行聚類，結合誤差平方和判定最佳的子區域劃分進行分析，獲得所述覆蓋區域的子區域劃分結果。