專利名稱：：一種采用單站多信道的室內(nèi)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種對(duì)室內(nèi)(帶)無線傳播信號(hào)源(的目標(biāo))進(jìn)行定位的方法，特別是一種采用單站多信道信號(hào)強(qiáng)度對(duì)帶相同信道信號(hào)源的目標(biāo)進(jìn)行室內(nèi)定位的方法。本發(fā)明方法利用信道個(gè)數(shù)換取監(jiān)測器個(gè)數(shù)，避免了監(jiān)測器之間、監(jiān)測器與待定位目標(biāo)之間對(duì)時(shí)間的同步要求，是一種低成本的定位方法。
背景技術(shù)：
：隨著各種新的位置感知技術(shù)的出現(xiàn)，室內(nèi)定位技術(shù)在商業(yè)、公共安全等方面表現(xiàn)出十分廣闊的應(yīng)用前景。諸如，利用室內(nèi)定位系統(tǒng)可以對(duì)建筑物內(nèi)的人或物進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，防止設(shè)備遺失，限制訪問區(qū)域等等。全球定位系統(tǒng)(GlobalPositionSystem,GPS)是室外定位成功應(yīng)用的典范，它的出現(xiàn)使得無線定位技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，定位精度得到大幅度提高；但是，由于信號(hào)會(huì)被城市的高層建筑所遮擋，GPS難以完成室內(nèi)定位的任務(wù)。室內(nèi)定位技術(shù)恰恰適用于對(duì)衛(wèi)星信號(hào)具有很強(qiáng)屏蔽、且具有豐富多徑特性的室內(nèi)環(huán)境，彌補(bǔ)GPS系統(tǒng)的缺陷。此外，與GPS系統(tǒng)不同的是，室內(nèi)定位則要求系統(tǒng)應(yīng)具有低成本、維護(hù)簡單等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的室內(nèi)定位方法有測距定位方法、測距差定位方法、測角定位方法和聯(lián)合測距測角定位方法等。測距定位方法用于定位的測量參數(shù)主要有兩種接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)和信號(hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)；測距差定位方法是利用多個(gè)信號(hào)接收器接收到的信號(hào)到達(dá)時(shí)間差(TDOA)定位；測角定位方法則是利用多個(gè)信號(hào)接收器收到的信號(hào)到達(dá)角度(AOA)定位；聯(lián)合測距、測角定位方法則是通過各信號(hào)接收器收到的信號(hào)TOA和AOA進(jìn)行綜合定位。但由于室內(nèi)信號(hào)環(huán)境復(fù)雜，以上定位方法的定位性能常常受到信號(hào)在室內(nèi)環(huán)境中的非視距(NLOS)傳輸效應(yīng)、多徑傳播效應(yīng)、RSS衰減規(guī)律等因素的嚴(yán)重干擾，影響其定位的精確度等。針對(duì)上述缺陷，申請人在申請?zhí)枮?00910058721.7、發(fā)明名稱為《基于無線信道頻域幅度響應(yīng)的匹配定位方法》的專利文獻(xiàn)中、公開了一種采用數(shù)據(jù)庫匹配定位的技術(shù)，該技術(shù)通過兩步完成對(duì)目標(biāo)的定位；第一步、離線采集RSS數(shù)據(jù)，采用多個(gè)監(jiān)測器接收定位區(qū)域內(nèi)一個(gè)預(yù)定位置的目標(biāo)發(fā)射的信號(hào)(建庫信號(hào))并測量RSS數(shù)據(jù)，形成一個(gè)“RSS向量目標(biāo)位置”的記錄(RSS向量的維數(shù)等于監(jiān)測器個(gè)數(shù))，對(duì)應(yīng)每個(gè)目標(biāo)的預(yù)定位置都形成一個(gè)“RSS向量目標(biāo)位置”的記錄，所有記錄的集合就構(gòu)成了RSS定位數(shù)據(jù)庫；第二步、實(shí)時(shí)定位階段，各個(gè)監(jiān)測器接收定位區(qū)域內(nèi)一個(gè)未知位置的目標(biāo)發(fā)射的與建庫信號(hào)相同信號(hào)并測量RSS數(shù)據(jù)，形成一個(gè)RSS向量，然后在定位數(shù)據(jù)庫中挑選出與這個(gè)RSS向量最匹配的RSS向量，最匹配的RSS向量所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)位置即為待定位目標(biāo)所在的位置。這類基于數(shù)據(jù)庫匹配的定位技術(shù)雖然克服了傳統(tǒng)的參數(shù)化室內(nèi)無線定位技術(shù)受非視距傳輸效應(yīng)、多徑傳播效應(yīng)、信號(hào)衰減規(guī)律復(fù)雜等因素的影響，在一定程度上提高了定位精度；但該類方法需要用到多個(gè)監(jiān)測器(至少需要兩個(gè))參與定位，監(jiān)測器個(gè)數(shù)太少會(huì)導(dǎo)致RSS向量因維數(shù)太低而出現(xiàn)位置模糊、在不同位置上的RSS向量沒有顯著差異。因而，該技術(shù)不適合采用單個(gè)監(jiān)測器對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，且在大范圍定位時(shí)則需布置大量監(jiān)測器，使得定位成本難以進(jìn)一步降低，限制了大規(guī)模普遍應(yīng)用等缺陷。目前采用單個(gè)監(jiān)測器的目標(biāo)定位技術(shù)，一般仍然采用傳統(tǒng)的參數(shù)化定位方法(例如，同時(shí)測量TOA和AOA的單站定位技術(shù))；因而存在受非視距傳輸效應(yīng)、多徑傳播效應(yīng)、信號(hào)衰減規(guī)律復(fù)雜等因素影響，以及時(shí)間同步精度要求高、陣列測向系統(tǒng)維護(hù)難、定位成本高等弊病。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)
背景技術(shù)：
存在的缺陷，研究設(shè)計(jì)一種采用單站多信道的室內(nèi)定位方法，以達(dá)到使用一個(gè)監(jiān)測器、通過多個(gè)信道對(duì)室內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行定位，克服室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境對(duì)定位的的影響，有效降低定位成本等目的。本發(fā)明的解決方案是建數(shù)據(jù)庫前首先在定位區(qū)域內(nèi)按要求設(shè)立定位網(wǎng)格及監(jiān)測器設(shè)置的候選位置，然后利用單個(gè)監(jiān)測器在多個(gè)信道、不同位置上采集的RSS數(shù)據(jù)建立含基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的初始數(shù)據(jù)庫，再經(jīng)優(yōu)選處理后確定監(jiān)測器的設(shè)置位置、最優(yōu)信道組合及定位數(shù)據(jù)庫；而在實(shí)施室內(nèi)定位時(shí)，在管理(待定位)目標(biāo)上設(shè)置與定位數(shù)據(jù)庫內(nèi)定位用信道組合相同的信號(hào)源；從而實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的。因此，本發(fā)明方法包括A、設(shè)立定位網(wǎng)格(坐標(biāo))及監(jiān)測器候選位置首先在定位區(qū)域內(nèi)根據(jù)定位精度要求設(shè)立定位網(wǎng)格及設(shè)立監(jiān)測器的候選位置，并記錄各(網(wǎng))格點(diǎn)的位置參數(shù)(坐標(biāo))；B.建立初始數(shù)據(jù)庫B1.建立多信道RSS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫首先將監(jiān)測器置于任一候選位置處；再將建庫信號(hào)源置于網(wǎng)格的一格點(diǎn)處并在設(shè)定的所有信道上發(fā)射信號(hào)，監(jiān)測器接收該信號(hào)源在各信道上發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)度、連同該格點(diǎn)的位置參數(shù)一并作為一個(gè)單元數(shù)據(jù)記錄；然后將建庫信號(hào)源置于定位網(wǎng)格中的其余各格點(diǎn)處，采用相同的方式依次確定各格點(diǎn)與該接收器之間對(duì)應(yīng)的各單元數(shù)據(jù)記錄，所得各單元數(shù)據(jù)記錄作為監(jiān)測器在該候選位置處相對(duì)于各格點(diǎn)之間多信道RSS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；B2.建立各信道組合的綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫首先將所設(shè)定信道按不同組合分組(若有W個(gè)不同信道，則可以劃分為種不同組合)，然后從步驟B1所得各格點(diǎn)單元數(shù)據(jù)的記錄中、分別取出與對(duì)應(yīng)信道組合中所含各信道的信號(hào)強(qiáng)度值，并將這些信號(hào)強(qiáng)度向量歸一化處理后連同其位置參數(shù)一并組成該信道組合的綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫；C.確定監(jiān)測器在任一候選位置處的最優(yōu)信道組合C1.測試各組合信道的檢測精度在定位區(qū)域中一格點(diǎn)位置放置一與設(shè)定信道組合相同的測試信號(hào)源，當(dāng)監(jiān)測器接收到測試信號(hào)源信號(hào)后、將信號(hào)強(qiáng)度向量歸一化處理，然后分別與綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫中各格點(diǎn)位置處與設(shè)定信道組合相同的各信號(hào)強(qiáng)度向量進(jìn)行內(nèi)積處理，得到一組各格點(diǎn)與測試信號(hào)源所在位置間的相關(guān)系數(shù)，相關(guān)系數(shù)中最大值所對(duì)應(yīng)的格點(diǎn)位置即為測試信號(hào)源的檢測位置，該檢測位置(對(duì)應(yīng)的格點(diǎn)位置)與測試信號(hào)源實(shí)際位置距離之差即為定位精度(誤差)；依次將測試信號(hào)源置于其余格點(diǎn)上，按照上述方法分別得到該測試信號(hào)源在其余格點(diǎn)位置處所對(duì)應(yīng)的定位精度，最后將所有格點(diǎn)的定位精度值進(jìn)行算術(shù)平均處理、其結(jié)果即為采用該信道組合時(shí)的檢測精度；C2.確定最優(yōu)信道組合分別在其余信道組合中，按照步驟C1相同的方法得到其余信道組合下分別對(duì)應(yīng)的檢測精度；其中精度最高值所對(duì)應(yīng)的信道組合即為監(jiān)測器在該候選位置處的最優(yōu)信道組合，并將其檢測精度值記錄下；D.確定監(jiān)測器的設(shè)置位置及定位用信道組合將監(jiān)測器依次移動(dòng)到其余候選位置處，按照步驟C1和C2相同的方法確定監(jiān)測器在其余各候選位置處的最優(yōu)信道組合、并記錄下所對(duì)應(yīng)的定位精度；然后將其中精度最高值所對(duì)應(yīng)的監(jiān)測器位置作為該定位區(qū)域內(nèi)監(jiān)測器最終設(shè)定的位置，監(jiān)測器在該位置處的最優(yōu)信道組合即作為此后該室內(nèi)定位用信道組合；E.確定實(shí)際定位數(shù)據(jù)庫根據(jù)步驟D所確定的監(jiān)測器設(shè)置位置及最優(yōu)信道組合，將步驟B2所得綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫與之對(duì)應(yīng)的信道組合中的信號(hào)強(qiáng)度向量及其位置參數(shù)取出，作為定位數(shù)據(jù)庫待用；并將步驟B所建初始數(shù)據(jù)庫中的其余數(shù)據(jù)作丟棄處理F.在實(shí)時(shí)定位階段，確定待定位的管理目標(biāo)位置將監(jiān)測器放置在由步驟D最終設(shè)定的位置處，并將步驟E建立的定位數(shù)據(jù)庫置于監(jiān)測器內(nèi)；在管理目標(biāo)上設(shè)置可發(fā)射由步驟D所得定位用信道組合的信號(hào)源；當(dāng)監(jiān)測器接收到定位區(qū)域內(nèi)的管理目標(biāo)發(fā)出的信號(hào)后，將接收的信號(hào)強(qiáng)度向量歸一化處理，將歸一化處理得到的向量在定位數(shù)據(jù)庫中利用最近鄰方法篩選出最匹配的格點(diǎn)位置作為管理目標(biāo)的(估計(jì))位置。上述將所設(shè)定信道按不同組合分組，其不同組合的分組數(shù)為Zm-I個(gè)(W為信道數(shù))。而當(dāng)監(jiān)測器在最終設(shè)定位置處的最優(yōu)信道組合超過一組時(shí)，即以其中信道最少的組合作為此后定位用信道組合。本發(fā)明利用信道個(gè)數(shù)換取監(jiān)測器的個(gè)數(shù)，最大限度降低了監(jiān)測器的用量，利用一個(gè)檢測器通過多個(gè)信道即可實(shí)現(xiàn)對(duì)擬管理目標(biāo)進(jìn)行定位，克服了室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境對(duì)定位的影響，有效降低了定位成本等特點(diǎn)。圖1為本發(fā)明方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式初始數(shù)據(jù)庫及定位數(shù)據(jù)庫建立過程中，監(jiān)測器的候選位置及信號(hào)源位置設(shè)置示意圖；其中，P1-P8為監(jiān)測器的候選位置、V1-V2tl為20個(gè)格點(diǎn)位置、V。為管理目標(biāo)位置。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:A.建立定位網(wǎng)格(坐標(biāo))以及監(jiān)測器的候選位置在一個(gè)長13.5m，寬5m的樓道進(jìn)行定位實(shí)驗(yàn)；將定位區(qū)域分割成小的單元格、共20個(gè)網(wǎng)格格點(diǎn)，各格點(diǎn)在定位區(qū)域中的格點(diǎn)的平面位置坐標(biāo)(單位均為米)依次為V1=(0，1.5),V2=(1.5，1.5),V3=(3，1.5),V4=(4.5，1.5),V5=(6，1.5),V6=(7.5，1.5)，V7=(9，1.5)，V8=(10.5，1.5)，V9=(12，1.5)，V10=(13.5，1.5)，V11=(13.5，3.5)，V12=(12，3.5)，V13=(10.5,3.5),V14=(9,3.5),V15=(7.5，3.5)，V16=(6,3.5),V17=(4.5，3.5)，V18=(3,3.5),V19=(1.5,3.5)，V2tl=(0，3.5)；設(shè)置8個(gè)監(jiān)測器候選點(diǎn)(位置)，其位置坐標(biāo)依次SP1(C),5)，P2(4.5，5)，P3(9，5)，P4(13.5，5)，P5(13.5,0),P6(9,0),P7(4.5,0),P8(OjO)；監(jiān)測器與待定位目標(biāo)在Zigbee允許的工作頻段(2.4GHz-2.48GHz)上通信，該頻段帶寬80MHz，將每隔5MHz作為一個(gè)信道，一共有16個(gè)(記W=16)信道，按照Zigbee協(xié)議規(guī)定，信道標(biāo)號(hào)依次為C1=11，C2=12，…，C16=26；B.建立初始數(shù)據(jù)庫B1.建立多信道RSS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫首先將監(jiān)測器置于PJO，5)點(diǎn)處，再將目標(biāo)信號(hào)源放置在格點(diǎn)V1處，目標(biāo)信號(hào)源分別在16個(gè)信道上發(fā)射信號(hào)，監(jiān)測器對(duì)應(yīng)接收目標(biāo)信號(hào)源發(fā)射的信號(hào)，將接收信的號(hào)強(qiáng)度向量記為R(cu，P1(0，5)，V1)，(注R(，Pi(X，y)，Vk)，表示監(jiān)測器位于定位區(qū)域中的第i個(gè)位置PiU,y)時(shí)，目標(biāo)信號(hào)源在格點(diǎn)位置Vk時(shí)，在標(biāo)號(hào)為ω的信道上測到的信號(hào)強(qiáng)度向量，其中i=1,2,…8，ω=1,2,…，16，k=1，2，...20。若在16個(gè)信道上測量RSS時(shí)，R，Pi(x,y)，Vk)簡記為R(Pi(x,y)，Vk))，當(dāng)目標(biāo)信號(hào)源在格點(diǎn)V1時(shí)，監(jiān)測器在16個(gè)信道上分別測得的16維RSS向量為R(P1(0,5),V1)=[58585659595857565756595959676966]RSS向量中各分量的單位均為-dBm。與此相同，依次移動(dòng)目標(biāo)信號(hào)源到其余格點(diǎn)位置V2，V3,…，V2tl處，監(jiān)測器依次測量目標(biāo)信號(hào)源在16個(gè)信道上發(fā)射的16維RSS向量，分別為R(P1(0,5),V2)=[646257675856695957.560585958575654]R(P1(0,5),V3)=[66.5606373676759566059585958565557].........R(P1(0,5),V20)=[58585659595857565756595959676966.5]將各個(gè)格點(diǎn)處的16維的RSS信號(hào)強(qiáng)度向量歸一化處理后，連同對(duì)應(yīng)格點(diǎn)位置參數(shù)一并構(gòu)成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫DB為_ΓVxV2…廠20_<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中，Γ(ρ(()R(P^vk)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>R(P1(0,5),Vk)=[R(C1,P1(0,5),Vk)R(C2,P1(0,5),Vk)...R(C16,P1(0,5),Vk)]τk=1,2,—,20οB2.建立綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫將所有16個(gè)信道{ci，c2，-,C1J劃分成不同的信道組合；不同組合記為Fs，各組合情況對(duì)應(yīng)的信道個(gè)數(shù)記為Ts，其中S=1,2,...J16-Ll,Ts=1,2,...16；在各信道組合Fs中，生成的各綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫為DBs為“V1V2...V20<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中，<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>‘R(CFi,^(0,5),Vk)i(CF^(0,5),K2)…凡)了k=1,2,—,20οC.確定監(jiān)測器在任一候選位置處的最優(yōu)信道組合C1.利用各組合信道檢測各格點(diǎn)處的位置精度監(jiān)測器在位置P1(O,5)處對(duì)應(yīng)的信道組合Fs下的定位精度為1202"憂乂(0,5))=;藝^-廠J^k=l其中，%=argmaxG{Fs,Px{0,5),VkfG{Fs,P,((),5),Vm)\<m<20,m^kG(Fs，P1(0,5),Vk)=RiFs^(OSXVk)^R(Fs,Px(0,5),VjR{Fs,Px(Q,5\Vk)R(Fs，P1(Oj),Vk)=[R(FS(1)，P1(Oj),Vk)R(FS(2)，P1(Oj),Vk)...R(FS(Ts)，Ρ“0，5)，Vk)]Tk=1,2,...，20。C2.確定最優(yōu)信道組合在信道集合Fs中組合搜索得到定位精度最高(最小誤差)的值為=ηιηρ(^,/;(0,5))=2.5m7s對(duì)應(yīng)的信道組合為C1二argminP(€,f(0，5))=(11，12,14,23)D.確定監(jiān)測器的設(shè)置位置及最優(yōu)信道組合依次將監(jiān)測器的位置移到P2(4.5，5)，P3(9，5)，P4(13.5，5)，P5(13.5，0)，P6(9，0)，P7(4.5,0),P8(0,0)點(diǎn)處，重復(fù)步驟B1,B2,C1,C2中的處理方法，得到監(jiān)測器在其余位置時(shí)候的最優(yōu)定位精度和最優(yōu)信道組合。所得對(duì)應(yīng)的最小位置精度及其信道組合分別為&=I^inpCPi,P2(4.5,5))=2.5mC2=argminpCF;,P2(4.5,5))=(11，12,13,14,16，18，24)^3=ηηρ(^,Ρ3(9,5))=3.0mtSQ=argImnpCFi5P3(9,5))=(11，15’16，17)^4=ηιη/θ(^,Ρ4(13.5,5))=2.5m's^=ατ§ηιηρ(^,Ρ4(13.5,5))=(20,22,23,24)A=min廣(K,P5(13.5’0))=3.0mOC5=OTgr^n/(Κ，Ρ5(13.5,0))(22,23)^6=Inin^5P6(9,0))=2.0mQ=OrgminMjPi5P6(^O))=(17,18,20,21，24)ει=nUn^,P7(4.5,0))=2.5m<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>以上結(jié)果中最小誤差是2.0米，對(duì)應(yīng)的單個(gè)監(jiān)測器位置分別是位置P8(0，0)和P6(9，0)，對(duì)應(yīng)的信道組合分別是(11，20，22，25)和(17，18，20，21，24)。由于后者的信道組合比前者的信道組合多1個(gè)信道，為了節(jié)省信道資源，因此確定單個(gè)監(jiān)測器的最優(yōu)位置Pa=P8(0，0)，最優(yōu)信道組合Ca=(11，20，22，25)。E.確定實(shí)際定位數(shù)據(jù)庫由于監(jiān)測器的最優(yōu)位置Pa=P8(OjO),最優(yōu)信道組合Ca=(11，20，22，25)，所以用作實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)庫(DBO)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>F.在實(shí)時(shí)定位階段，確定管理目標(biāo)位置位于Pa=P8(0，0)處的監(jiān)測器，接收到管理目標(biāo)V。在信道Ca=(11,20,22,25)發(fā)出的信號(hào)，測量到的4維RSS數(shù)據(jù)向量R(Vtl)=[60565959]，并將其歸一化得到「00851<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>然后，在定位數(shù)據(jù)庫DBO中挑選出與G(Vtl)最匹配的RSS向量，該向量所對(duì)應(yīng)的格點(diǎn)序號(hào)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>格點(diǎn)V3的實(shí)際位置即為該管理目標(biāo)Vtl的估計(jì)位置；本實(shí)施例管理目標(biāo)Vtl的實(shí)際位置坐標(biāo)為(1.5，1.5)，而格點(diǎn)V3的實(shí)際位置坐標(biāo)為(3，1.5)，因此，管理目標(biāo)Vtl在該點(diǎn)處的定位誤差為1.5m。本發(fā)明經(jīng)對(duì)20個(gè)位置點(diǎn)進(jìn)行定位測試，其結(jié)果為定位誤差小于1.5m的占70%，小于2.5m的占90%，最大定位誤差為3m。權(quán)利要求一種采用單站多信道的室內(nèi)定位方法，包括A、設(shè)立定位網(wǎng)格及監(jiān)測器候選位置首先在定位區(qū)域內(nèi)根據(jù)定位精度要求設(shè)立定位網(wǎng)格及設(shè)立監(jiān)測器的候選位置，并記錄各格點(diǎn)的位置參數(shù)；B.建立初始數(shù)據(jù)庫B1C.建立多信道RSS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫首先將監(jiān)測器置于任一候選位置處；再將建庫信號(hào)源置于網(wǎng)格的一格點(diǎn)處并在設(shè)定的所有信道上發(fā)射信號(hào)，監(jiān)測器接收該信號(hào)源在各信道上發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)度、連同該格點(diǎn)的位置參數(shù)一并作為一個(gè)單元數(shù)據(jù)記錄；然后將建庫信號(hào)源置于定位網(wǎng)格中的其余各格點(diǎn)處，采用相同的方式依次確定各格點(diǎn)與該接收器之間對(duì)應(yīng)的各單元數(shù)據(jù)記錄，所得各單元數(shù)據(jù)記錄作為監(jiān)測器在該候選位置處相對(duì)于各格點(diǎn)之間多信道RSS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；B2.建立各信道組合的綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫首先將所設(shè)定信道按不同組合分組，然后從步驟B1所得各格點(diǎn)單元數(shù)據(jù)的記錄中、分別取出與對(duì)應(yīng)信道組合中所含各信道的信號(hào)強(qiáng)度值，并將這些信號(hào)強(qiáng)度向量歸一化處理后連同其位置參數(shù)一并組成該信道組合的綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫；C.確定監(jiān)測器在任一候選位置處的最優(yōu)信道組合C1.測試各組合信道的檢測精度在定位區(qū)域中一格點(diǎn)位置放置一與設(shè)定信道組合相同的測試信號(hào)源，當(dāng)監(jiān)測器接收到測試信號(hào)源信號(hào)后、將信號(hào)強(qiáng)度向量歸一化處理，然后分別與綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫中各格點(diǎn)位置處與設(shè)定信道組合相同的各信號(hào)強(qiáng)度向量進(jìn)行內(nèi)積處理，得到一組各格點(diǎn)與測試信號(hào)源所在位置間的相關(guān)系數(shù)，相關(guān)系數(shù)中最大值所對(duì)應(yīng)的格點(diǎn)位置即為測試信號(hào)源的檢測位置，該檢測位置與測試信號(hào)源實(shí)際位置距離之差即為定位精度；依次將測試信號(hào)源置于其余格點(diǎn)上，按照上述方法分別得到該測試信號(hào)源在其余格點(diǎn)位置處所對(duì)應(yīng)的定位精度，最后將所有格點(diǎn)的定位精度值進(jìn)行算術(shù)平均處理、其結(jié)果即為采用該信道組合時(shí)的檢測精度；C2.確定最優(yōu)信道組合分別在其余信道組合中，按照步驟C1相同的方法得到其余信道組合下分別對(duì)應(yīng)的檢測精度；其中精度最高值所對(duì)應(yīng)的信道組合即為監(jiān)測器在該候選位置處的最優(yōu)信道組合，并將其檢測精度值記錄下；D.確定監(jiān)測器的設(shè)置位置及定位用信道組合將監(jiān)測器依次移動(dòng)到其余候選位置處，按照步驟C1和C2相同的方法確定監(jiān)測器在其余各候選位置處的最優(yōu)信道組合、并記錄下所對(duì)應(yīng)的定位精度；然后將其中精度最高值所對(duì)應(yīng)的監(jiān)測器位置作為該定位區(qū)域內(nèi)監(jiān)測器最終設(shè)定的位置，監(jiān)測器在該位置處的最優(yōu)信道組合即作為此后該室內(nèi)定位用信道組合；E.確定實(shí)際定位數(shù)據(jù)庫根據(jù)步驟D所確定的監(jiān)測器設(shè)置位置及最優(yōu)信道組合，將步驟B2所得綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫與之對(duì)應(yīng)的信道組合中的信號(hào)強(qiáng)度向量及其位置參數(shù)取出，作為定位數(shù)據(jù)庫待用；并將步驟B所建初始數(shù)據(jù)庫中的其余數(shù)據(jù)作丟棄處理F.在實(shí)時(shí)定位階段，確定待定位的管理目標(biāo)位置將監(jiān)測器放置在由步驟D最終設(shè)定的位置處，并將步驟E建立的定位數(shù)據(jù)庫置于監(jiān)測器內(nèi)；在管理目標(biāo)上設(shè)置可發(fā)射由步驟D所得定位用信道組合的信號(hào)源；當(dāng)監(jiān)測器接收到定位區(qū)域內(nèi)的管理目標(biāo)發(fā)出的信號(hào)后，將接收的信號(hào)強(qiáng)度向量歸一化處理，將歸一化處理得到的向量在定位數(shù)據(jù)庫中利用最近鄰方法篩選出最匹配的格點(diǎn)位置作為管理目標(biāo)的位置。2.按權(quán)利要求1所述采用單站多信道的室內(nèi)定位方法，其特征在于所述將所設(shè)定信道按不同組合分組，其不同組合的分組數(shù)為Zm-I個(gè)。3.按權(quán)利要求1所述采用單站多信道的室內(nèi)定位方法，其特征在于當(dāng)監(jiān)測器在最終設(shè)定位置處的最優(yōu)信道組合超過一組時(shí)，即以其中信道最少的組合作為此后定位用信道組合.全文摘要該發(fā)明屬于采用單站多信道對(duì)室內(nèi)帶無線傳播信號(hào)源的目標(biāo)進(jìn)行定位的方法，包括設(shè)立定位網(wǎng)格及監(jiān)測器候選位置，建立含基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、綜合參數(shù)數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的初始數(shù)據(jù)庫，確定監(jiān)測器在各候選位置處的最優(yōu)信道組合，確定監(jiān)測器的最終設(shè)置位置、定位用信道組合及實(shí)際定位數(shù)據(jù)庫，確定待定位的管理目標(biāo)位置。該發(fā)明首先在定位區(qū)域內(nèi)設(shè)立定位網(wǎng)格及監(jiān)測器候選位置，然后利用單個(gè)監(jiān)測器在多個(gè)信道、不同位置上采集RSS數(shù)據(jù)，經(jīng)優(yōu)選處理后確定監(jiān)測器的位置、最優(yōu)信道組合及定位數(shù)據(jù)庫；同時(shí)在管理目標(biāo)上設(shè)置與定位用信道組合相同的信號(hào)源。從而具有采用一個(gè)檢測器通過多個(gè)信道即可對(duì)擬管理目標(biāo)進(jìn)行定位，有效降低了定位成本等特點(diǎn)。文檔編號(hào)G01S5/02GK101799532SQ201010028128公開日2010年8月11日申請日期2010年1月19日優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日發(fā)明者萬群,李金洋,樊榮,段林甫,陳章鑫申請人:電子科技大學(xué)