[發明專利]一種大型會議場館室內信號干擾源定位方法

在審

• 申請號: 202210923307.3
• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN115150744A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 張立陽;劉堃蕾;潘雷;高瑞;武星宇
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/021;H04W4/33;H04W64/00;G01S5/02
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 郭成文

本發明公開了一種大型會議場館室內信號干擾源定位方法，包括以下步驟：獲取參考點離線指紋數據庫、測試點在線指紋數據庫；對參考點離線指紋數據庫、測試點在線指紋數據庫進行去均值化處理、降維和去相關處理，獲得對應的參考點主成分數據庫、測試點主成分數據庫；基于皮爾遜相關系數獲得所述參考點主成分數據庫、測試點主成分數據庫的數據相似度并進行排序，選取數據相似度最高的參考點的坐標；基于數據相似度最高的參考點的坐標，對目標測試點的坐標進行加權處理，獲得目標測試點的定位坐標。利用本發明的定位方法獲得的定位結果更符合實際，定位精度也得到了提高。

技術領域

本發明屬于室內定位領域，特別是涉及一種大型會議場館室內信號干擾源定位方法。

背景技術

近年來，隨著通信技術的深入應用，位置定位服務備受關注，PL服務已應用于定位、救災、安全、導航和跟蹤等許多重要領域和場合。與此同時，商業和軍事領域對室內定位服務的需求催生了許多應用于室內環境下的定位技術和系統。人們所熟知的衛星導航系統如GPS、北斗等無法提供室內全覆蓋的位置服務，室內定位可依賴的技術有無線局域網絡、藍牙、超寬帶、射頻識別技術、紅外線、超聲波等等。每種定位技術可能只適用于一種或幾種特定的場景。在大型會議場館內，由于WLAN具有部署范圍廣、安裝靈活、易于擴展等優點，基于WLAN的信號干擾源定位已經成為位置感知領域的研究熱點。

目前作為定位特征參數的測量量有很多，如到達時間、到達時間差(Time ofArrival,ToA)、到達頻率差(Frequency Different of Arrival,FDoA)、接收信號強度(Received Signal Strength,RSS)、到達角(Angle of Arrival,AoA)及以上參數的組合。每種特征參數都有其優缺點。基于ToA的定位算法嚴重依賴于無線發射機和接入點(AccessPoint,AP)之間的信號傳播時間同步。基于TDoA的技術可以在無線發射機和AP之間不同步的情況下使用，但是需要及時同步參考節點。基于TOA和TDoA的方法都只適用于視距(Line-of-Sight,LoS)定位場景。相比之下，基于AoA的算法通過陣列天線獲取到達信號的相位差，換算成到達角度，不要求時間同步，無需發射器功率等參數。然而，基于AoA定位技術的定位精度易受非視距(NoneLine-of-Sight,NLoS)定位場景和多徑效應的影響，并且需要使用昂貴的陣列天線。

目前，通常采用基于WLAN的RSS指紋定位技術來解決信號干擾源的定位問題。然而，由于實際中存在各種異常情況，例如設備故障和惡意攻擊，接收到的RSS數據并不準確，甚至是錯誤的，嚴重影響定位精度。并且，即便準確采集了RSS數據，當在線階段用于獲取RSS信號值的采集終端與離線階段型號不一致時，兩者采集的RSS信號會產生明顯的差異，從而導致定位結果與實際位置產生較大的偏差。也就是說，傳統的基于RSS的指紋定位技術無法解決異構性。雖然已有研究人員采用線上實時調整兩種設備RSS信號差異的方法，但操作起來計算量大，定位耗時長；有研究人員提出不同設備之間RSS信號變化特征存在線性關系，可以通過線性回歸模型校正異構設備的RSS差異，但是為各種不同型號的設備建立線性關系模型需要耗費大量的人力和物力。還有研究人員將RSS值對數化，在一定程度上可以減小不同設備之間RSS信號的大小差異，但是無法從根本上解決異構性，并且定位精度不高。

定位技術大多依賴于無線電發射機發射的復雜多樣的無線電信號。準確檢測未知無線電發射機(UnknownRadioTransmitter,URT)對大型會議場館內打擊非法占用無線電信號資源，保護通信系統免受有害信號干擾至關重要。目前，對于固定接收器、定位發射器來說，還存在以下技術難題：使用某一固定發射強度和頻率的信號源建立的指紋數據庫，無法進行不同強度和頻率的發射機的在線匹配定位。因此，急需研究一種定位方法實現對無線電發射機的準確檢測。

發明內容

本發明的目的是提供一種大型會議場館室內信號干擾源定位方法，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種大型會議場館室內信號干擾源定位方法，包括以下步驟：