本發(fā)明屬于無線通信的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在眾多室內(nèi)定位方法中，基于landmarc的室內(nèi)定位方法用大量廉價(jià)的標(biāo)簽替代昂貴的專業(yè)設(shè)備，降低了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，并擁有較強(qiáng)的抗環(huán)境干擾能力。因此，國內(nèi)外學(xué)者在研究室內(nèi)定位技術(shù)時(shí)，常常參考landmarc的實(shí)現(xiàn)原理，對定位系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

landmarc定位方法利用接收信號強(qiáng)度指示來實(shí)現(xiàn)定位。當(dāng)參考標(biāo)簽和目標(biāo)標(biāo)簽的位置相近時(shí)，它們在同一個(gè)rfid閱讀器中讀取的rssi值也是相近的。根據(jù)這一原理，landmarc技術(shù)通過計(jì)算得到參考標(biāo)簽和目標(biāo)標(biāo)簽之間的關(guān)聯(lián)度值，關(guān)聯(lián)度值越低，表示參考標(biāo)簽與目標(biāo)距離越接近。該方法采用“k最近鄰居”的思想，選取關(guān)聯(lián)度值最低的k個(gè)參考標(biāo)簽，根據(jù)它們的位置推算出目標(biāo)的具體位置。然而在上述過程中，由于rfid閱讀器讀取信號強(qiáng)度等級值具有離散性，當(dāng)參考標(biāo)簽和目標(biāo)位置過于接近時(shí)，兩者信號強(qiáng)度處于同一等級，關(guān)聯(lián)度計(jì)算值為零，導(dǎo)致定位過程發(fā)生紊亂，大大降低定位精度。

2013年公開的《enhancelandmarcfromthefundamentals》中介紹了一種改進(jìn)的室內(nèi)定位方法，該過程使用landmarc技術(shù)，對landmrac技術(shù)的定位流程進(jìn)行了優(yōu)化。該方法認(rèn)為，當(dāng)目標(biāo)十分接近閱讀器時(shí)，rssi值呈非線性，而較大的誤差通常就發(fā)生在那些靠近閱讀器的區(qū)域。因此需要在計(jì)算目標(biāo)與參考標(biāo)簽關(guān)聯(lián)度時(shí)，排除距離目標(biāo)最近的閱讀器所讀取得信號強(qiáng)度值。定位過程中識別并標(biāo)記信號強(qiáng)度矢量中最大的rssi值，得到優(yōu)化的關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法：

這種定位方法減小了定位系統(tǒng)的最小誤差，但對目標(biāo)定位的平均誤差沒有得到明顯地改善，并且不能從根本上解決存在關(guān)聯(lián)度為零的漏洞，容易在定位過程中發(fā)生紊亂，影響定位精度。而在2016年公開的《一種基于無源超高頻rfid定位系統(tǒng)的閱讀器優(yōu)化部署方法》中提出的優(yōu)化方案則是通過尋優(yōu)粒子模型獲得各閱讀器的最優(yōu)部署方式，以此來提高定位精度，但此專利并沒有提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，對整個(gè)系統(tǒng)的定位精度提高的程度也有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種能夠更精確地反映出參考標(biāo)簽與目標(biāo)標(biāo)簽的位置關(guān)系，有效改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性和定位精度的基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)及方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)，包括：獲取單元：用于獲取參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣和目標(biāo)標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣；關(guān)聯(lián)度計(jì)算單元：用于利用含內(nèi)權(quán)重的均方差公式，計(jì)算出參考標(biāo)簽和目標(biāo)標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度；修復(fù)單元：用于自動修復(fù)不合理的關(guān)聯(lián)度值，使全部標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值都為非零關(guān)聯(lián)度；最鄰近標(biāo)簽選擇單元：用于利用k最近鄰方法，選擇出距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽；目標(biāo)位置計(jì)算單元：用于采用加權(quán)求和公式計(jì)算出目標(biāo)標(biāo)簽的位置。

優(yōu)選地，所述修復(fù)單元包括：檢測單元：用于檢測是否存在值為零的關(guān)聯(lián)度值；遍歷單元：用于遍歷全部參考標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值，找到最小的非零關(guān)聯(lián)度值emin；生成單元：用于生成修復(fù)值α，其取值為替換單元：用于利用修復(fù)值，對不合理的關(guān)聯(lián)度值進(jìn)行替換修復(fù)，直到全部標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值都為非零關(guān)聯(lián)度為止。

優(yōu)選地，所述關(guān)聯(lián)度的計(jì)算公式為：其中：s為目標(biāo)標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣，a為參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣，內(nèi)權(quán)重p的取值為μ為權(quán)重系數(shù)，取值為

優(yōu)選地，所述最鄰近標(biāo)簽選擇單元包括：選取單元：用于利用k最近鄰方法，選取關(guān)聯(lián)度最小的k個(gè)參考標(biāo)簽；編號單元：用于對選取出來的距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽進(jìn)行重新編號。

優(yōu)選地，所述目標(biāo)標(biāo)簽的位置計(jì)算公式為：其中這里使用的k個(gè)坐標(biāo)位置就是上一階段中選出的k個(gè)最近標(biāo)簽的位置信息。

相應(yīng)地，一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化方法，包括以下步驟：s101、獲取參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣和目標(biāo)標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣；s102、利用含內(nèi)權(quán)重的均方差公式，計(jì)算出參考標(biāo)簽和目標(biāo)標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度；s103、自動修復(fù)不合理的關(guān)聯(lián)度值，使全部標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值都為非零關(guān)聯(lián)度；s104、利用k最近鄰方法，選擇出距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽；s105、采用加權(quán)求和公式計(jì)算出目標(biāo)標(biāo)簽的位置。

優(yōu)選地，所述自動修復(fù)不合理的關(guān)聯(lián)度值，使全部標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值都為非零關(guān)聯(lián)度，具體包括以下步驟：s201、檢測是否存在值為零的關(guān)聯(lián)度值，如是，執(zhí)行步驟s202，否則，直接進(jìn)行目標(biāo)定位；s202、遍歷全部參考標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值，找到最小的非零關(guān)聯(lián)度值emin；s203、生成修復(fù)值α；s204、利用修復(fù)值，對不合理的關(guān)聯(lián)度值進(jìn)行替換修復(fù)；s205、檢測是否仍存在值為零的關(guān)聯(lián)度值，如是，執(zhí)行步驟s204，否則，直接進(jìn)行目標(biāo)定位。

優(yōu)選地，所述關(guān)聯(lián)度的計(jì)算公式為：其中：s為目標(biāo)標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣，a為參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣，內(nèi)權(quán)重p的取值為μ為權(quán)重系數(shù)，取值為

優(yōu)選地，所述利用k最近鄰方法，選擇出距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽，具體包括：利用k最近鄰方法，選取關(guān)聯(lián)度最小的k個(gè)參考標(biāo)簽；對選取出來的距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽進(jìn)行重新編號。

優(yōu)選地，所述目標(biāo)標(biāo)簽的位置計(jì)算公式為：其中這里使用的k個(gè)坐標(biāo)位置就是上一階段中選出的k個(gè)最近標(biāo)簽的位置信息。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

本發(fā)明在獲取目標(biāo)標(biāo)簽與參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣之后，通過含內(nèi)權(quán)重的關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法，更為準(zhǔn)確地得到目標(biāo)與參考標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度，接著增加關(guān)聯(lián)度檢測機(jī)制，用修復(fù)值自動修復(fù)不合理的關(guān)聯(lián)度值，然后利用k最近鄰方法選出距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽，從而獲得目標(biāo)位置。本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)，優(yōu)化了關(guān)聯(lián)度的計(jì)算方法，提出了含內(nèi)權(quán)重的關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法，更精確地反映出參考標(biāo)簽與目標(biāo)標(biāo)簽的位置關(guān)系，并在計(jì)算出關(guān)聯(lián)度之后，增加了關(guān)聯(lián)度檢測機(jī)制，能夠有效改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性和定位精度，使系統(tǒng)具有自我修復(fù)能力。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明；

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化方法的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化方法中關(guān)聯(lián)度自動修復(fù)的流程示意圖；

圖6為使用matlab對本發(fā)明進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的布局環(huán)境示意圖；

圖7為使用matlab對普通的室內(nèi)定位系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果示意圖；

圖8為使用matlab對本發(fā)明一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果示意圖；

圖中：101為獲取單元，102為關(guān)聯(lián)度計(jì)算單元，103為修復(fù)單元，104為最鄰近標(biāo)簽選擇單元，105為目標(biāo)位置計(jì)算單元，1031為檢測單元，1032為遍歷單元，1033為生成單元，1034為替換單元，1041為選取單元，1042為編號單元。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例；基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

rfid(radiofrequencyidentification，射頻識別技術(shù))，采用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向無線通信，由閱讀器、標(biāo)簽與天線等部分組成，特點(diǎn)是成本較低卻具有較高的抗干擾能力和強(qiáng)大的穿透性；rssi(receivedsignalstrengthindication)，接收的信號強(qiáng)度指示，它的實(shí)現(xiàn)是在反向通道基帶接收濾波器之后進(jìn)行的；landmarc，landmarc技術(shù)是基于有源rfid的典型定位方法，其核心思想是利用引入的參考標(biāo)簽作為輔助，通過信號強(qiáng)度值和測距法計(jì)算出目標(biāo)標(biāo)簽的位置，從而實(shí)現(xiàn)定位；e值，參考標(biāo)簽和目標(biāo)標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值，用于描繪輔助參考標(biāo)簽與目標(biāo)位置的距離遠(yuǎn)近程度；k最近鄰(k-nearestneighbor)，就是k個(gè)最近的鄰居的意思，用最接近目標(biāo)的k個(gè)鄰居來代表，是數(shù)據(jù)挖掘分類技術(shù)中的典型方法。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

獲取單元101：用于獲取參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣和目標(biāo)標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣。

關(guān)聯(lián)度計(jì)算單元102：用于利用含內(nèi)權(quán)重的均方差公式，計(jì)算出參考標(biāo)簽和目標(biāo)標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度。

修復(fù)單元103：用于自動修復(fù)不合理的關(guān)聯(lián)度值，使全部標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值都為非零關(guān)聯(lián)度。

最鄰近標(biāo)簽選擇單元104：用于利用k最近鄰方法，選擇出距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽。

目標(biāo)位置計(jì)算單元105：用于采用加權(quán)求和公式計(jì)算出目標(biāo)標(biāo)簽的位置。

具體地，所述關(guān)聯(lián)度的計(jì)算公式為：其中：s為目標(biāo)標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣，a為參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣，內(nèi)權(quán)重p的取值為μ為權(quán)重系數(shù)，取值為

本實(shí)施例中，信號強(qiáng)度矩陣的獲取階段是基于landmarc技術(shù)的室內(nèi)定位方法中最基礎(chǔ)的階段，所有參考標(biāo)簽與目標(biāo)標(biāo)簽的rssi值都是在該階段獲取。假設(shè)該定位區(qū)域有n個(gè)rfid閱讀器，m個(gè)參考標(biāo)簽，和u個(gè)待測的目標(biāo)標(biāo)簽。在信號強(qiáng)度矩陣的獲取階段中，rfid閱讀器能夠讀取定位區(qū)域內(nèi)所有標(biāo)簽的信號強(qiáng)度，得到參考標(biāo)簽信號強(qiáng)度矩陣a和目標(biāo)標(biāo)簽信號強(qiáng)度矩陣s：

其中aij表示第j個(gè)閱讀器讀取到的第i個(gè)參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度等級值，而sij表示第j個(gè)閱讀器讀取到的第i個(gè)目標(biāo)標(biāo)簽的信號強(qiáng)度等級值。有了參考標(biāo)簽信號強(qiáng)度矩陣a和目標(biāo)信號強(qiáng)度矩陣s作為基礎(chǔ)，就能夠在后面的階段中對參考標(biāo)簽和目標(biāo)標(biāo)簽的相關(guān)程度進(jìn)行估算。

關(guān)聯(lián)度值是參考標(biāo)簽和目標(biāo)標(biāo)簽距離遠(yuǎn)近的數(shù)值表示，關(guān)聯(lián)度值越小，說明兩個(gè)標(biāo)簽之間的距離越相近。雖然只知道大量參考標(biāo)簽的位置，而不知道目標(biāo)標(biāo)簽的實(shí)際位置，但是通過對閱讀器中讀取的信號強(qiáng)度等級值比較，能夠大致判斷出雙方之間的距離遠(yuǎn)近。也就是說，當(dāng)參考標(biāo)簽和目標(biāo)標(biāo)簽之間的實(shí)際距離相近時(shí)，它們在同一個(gè)rfid閱讀器中獲取的值也是接近的。

內(nèi)權(quán)重是在關(guān)聯(lián)度值計(jì)算中所使用的權(quán)值，而外權(quán)重是傳統(tǒng)landmarc技術(shù)中得到目標(biāo)位置信息時(shí)所使用的權(quán)值，計(jì)算目標(biāo)位置時(shí)所選取的參考標(biāo)簽依賴于關(guān)聯(lián)度的計(jì)算。由于目標(biāo)標(biāo)簽與閱讀器的距離遠(yuǎn)近會影響到rssi的差異大小，因此在目標(biāo)標(biāo)簽與參考標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度計(jì)算過程中，可通過增加內(nèi)權(quán)值公式來減輕這種差異的影響。

根據(jù)對數(shù)距離路徑損耗模型，得出接收信號的強(qiáng)度服從對數(shù)正態(tài)分布，即：

通過演算，得出：

公式(2)反映了距離與rssi值的準(zhǔn)確關(guān)系，將該推導(dǎo)關(guān)系應(yīng)用于目標(biāo)標(biāo)簽與參考標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度計(jì)算當(dāng)中，令：就得到內(nèi)權(quán)重的計(jì)算公式：

利用內(nèi)權(quán)重的計(jì)算公式來減輕目標(biāo)標(biāo)簽與閱讀器距離所帶來的影響，此時(shí)，參考標(biāo)簽與目標(biāo)標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式為：

通過上述方法計(jì)算得到的關(guān)聯(lián)度值，能夠更準(zhǔn)確地體現(xiàn)出目標(biāo)與標(biāo)簽的距離遠(yuǎn)近程度，為之后最近鄰k個(gè)標(biāo)簽的選取提供數(shù)據(jù)支持，進(jìn)一步提高定位系統(tǒng)對目標(biāo)的定位精度。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述修復(fù)單元103可包括：

檢測單元1031：用于檢測是否存在值為零的關(guān)聯(lián)度值。

遍歷單元1032：用于遍歷全部參考標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值，找到最小的非零關(guān)聯(lián)度值emin。

生成單元1033：用于生成修復(fù)值α，其取值為

替換單元1034：用于利用修復(fù)值，對不合理的關(guān)聯(lián)度值進(jìn)行替換修復(fù)，直到全部標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值都為非零關(guān)聯(lián)度為止。

rfid閱讀器在landmarc系統(tǒng)中的讀取值是接收信號強(qiáng)度的能量等級值，具有離散性。即使現(xiàn)代rfid閱讀器擁有較高的能量等級數(shù)目，也仍然無法避免當(dāng)參考標(biāo)簽與目標(biāo)標(biāo)簽的位置靠得非常近時(shí)，它們在閱讀器中所讀取的信號強(qiáng)度等級值是相同的。當(dāng)發(fā)生這一情況時(shí)，會造成參考標(biāo)簽與目標(biāo)標(biāo)簽之間的關(guān)聯(lián)度為零，使定位過程發(fā)生紊亂。為了避免該現(xiàn)象，需要對landmarc技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行優(yōu)化，在定位過程中檢測關(guān)聯(lián)度值，即關(guān)聯(lián)度檢測機(jī)制，使其具有自我修復(fù)能力。

本實(shí)施例中，關(guān)聯(lián)度檢測機(jī)制引入修復(fù)值α，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在與目標(biāo)信號關(guān)聯(lián)度值為零的標(biāo)簽時(shí)，用該修復(fù)值對不合理的關(guān)聯(lián)度值進(jìn)行替換修復(fù)，取值為：

其中emin是所有參考標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度e中非零e的最小值，將修復(fù)值取為最小非零關(guān)聯(lián)度值的一半，能夠保證修改后的關(guān)聯(lián)度值仍然是所有參考標(biāo)簽關(guān)聯(lián)度中最小的。

上述的關(guān)聯(lián)度檢測機(jī)制，保證了基于landmarc的定位方法在目標(biāo)標(biāo)簽位置計(jì)算時(shí)，所有的關(guān)聯(lián)度值都為非零值，提高了定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使其具有自我修復(fù)能力，并防止產(chǎn)生較大的誤差。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述最鄰近標(biāo)簽選擇單元104可包括：

選取單元1041：用于利用k最近鄰方法，選取關(guān)聯(lián)度最小的k個(gè)參考標(biāo)簽。

編號單元1042：用于對選取出來的距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽進(jìn)行重新編號。

由于參考標(biāo)簽的位置是已知的，在選擇最鄰近標(biāo)簽的階段中，要確定k個(gè)參考標(biāo)簽作為計(jì)算目標(biāo)位置信息時(shí)提供位置信息的最近鄰居。這k個(gè)最近鄰居的選擇，是依據(jù)在關(guān)聯(lián)度計(jì)算階段中所計(jì)算的每個(gè)參考標(biāo)簽與該目標(biāo)標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值，選取關(guān)聯(lián)度最小的k個(gè)參考標(biāo)簽，并對它們進(jìn)行重新編號。

該階段也是影響定位系統(tǒng)確定目標(biāo)位置的精度的重要階段，最近鄰居數(shù)k值若過大會導(dǎo)致不良標(biāo)簽的引入，使系統(tǒng)產(chǎn)生較大誤差；而k值過小，會導(dǎo)致參考標(biāo)簽過少，目標(biāo)的位置計(jì)算存在偶然性，因此合適的k值對基于landmarc的室內(nèi)定位系統(tǒng)起到非常重要的作用。

具體地，所述目標(biāo)標(biāo)簽的位置計(jì)算公式為：其中這里使用的k個(gè)坐標(biāo)位置就是上一階段中選出的k個(gè)最近標(biāo)簽的位置信息，坐標(biāo)(x,y)即計(jì)算出的目標(biāo)標(biāo)簽位置坐標(biāo)，至此，基于landmarc的室內(nèi)定位方法對目標(biāo)的定位過程結(jié)束。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化方法的流程示意圖，如圖4所示，相應(yīng)地，一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化方法，包括以下步驟：

s101、獲取參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣和目標(biāo)標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣。

s102、利用含內(nèi)權(quán)重的均方差公式，計(jì)算出參考標(biāo)簽和目標(biāo)標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度。

s103、自動修復(fù)不合理的關(guān)聯(lián)度值，使全部標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值都為非零關(guān)聯(lián)度。

s104、利用k最近鄰方法，選擇出距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽。

s105、采用加權(quán)求和公式計(jì)算出目標(biāo)標(biāo)簽的位置。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基于landmarc的室內(nèi)定位優(yōu)化方法中關(guān)聯(lián)度自動修復(fù)的流程示意圖，如圖5所示，具體地，所述自動修復(fù)不合理的關(guān)聯(lián)度值，使全部標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值都為非零關(guān)聯(lián)度，具體可包括以下步驟：

s201、檢測是否存在值為零的關(guān)聯(lián)度值，如是，執(zhí)行步驟s202，否則，直接進(jìn)行目標(biāo)定位。

s202、遍歷全部參考標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)度值，找到最小的非零關(guān)聯(lián)度值emin。

s203、生成修復(fù)值α。

s204、利用修復(fù)值，對不合理的關(guān)聯(lián)度值進(jìn)行替換修復(fù)。

s205、檢測是否仍存在值為零的關(guān)聯(lián)度值，如是，執(zhí)行步驟s204，否則，直接進(jìn)行目標(biāo)定位。

具體地，所述關(guān)聯(lián)度的計(jì)算公式為：其中：s為目標(biāo)標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣，a為參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度矩陣，內(nèi)權(quán)重p的取值為μ為權(quán)重系數(shù)。

具體地，所述利用k最近鄰方法，選擇出距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽，具體包括：

利用k最近鄰方法，選取關(guān)聯(lián)度最小的k個(gè)參考標(biāo)簽。

對選取出來的距離目標(biāo)標(biāo)簽最近的k個(gè)參考標(biāo)簽進(jìn)行重新編號。

具體地，所述目標(biāo)標(biāo)簽的位置計(jì)算公式為：其中這里使用的k個(gè)坐標(biāo)位置就是上一階段中選出的k個(gè)最近標(biāo)簽的位置信息。

最后，使用matlab對基于landmarc的室內(nèi)定位方法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并利用對數(shù)距離路徑損耗模型，取路徑損耗指數(shù)n為2.2，模擬了rfid閱讀器讀取的標(biāo)簽信號強(qiáng)度值，以使實(shí)驗(yàn)更加真實(shí)可信。整個(gè)定位區(qū)域是一個(gè)10×10的正方形空間，在這個(gè)定位區(qū)域內(nèi)，安置了5個(gè)目標(biāo)和4個(gè)閱讀器，用于輔助定位參考標(biāo)簽采用11×11個(gè)，密集的參考標(biāo)簽數(shù)目使仿真的結(jié)果更為可靠。整個(gè)定位的布局如圖6所示。

首先用圖6所示的布局環(huán)境對普通的室內(nèi)定位系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果如圖7所示，然后，對使用本方案定位方法的系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖8所示。

通過上述兩張仿真結(jié)果圖的對比，可以直觀地看出，本發(fā)明所采用的方法對目標(biāo)的定位結(jié)果更為精確，誤差更小。這是由于本發(fā)明采用的含內(nèi)權(quán)重的關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式能夠更為準(zhǔn)確地描述出目標(biāo)標(biāo)簽與參考標(biāo)簽的距離遠(yuǎn)近程度，從而進(jìn)一步提高定位精度。另外，普通的室內(nèi)定位系統(tǒng)在(4，2)和(6，6)兩個(gè)目標(biāo)位置處均出現(xiàn)了大誤差；而本發(fā)明所采用的關(guān)聯(lián)度檢測機(jī)制保證了實(shí)驗(yàn)過程更加穩(wěn)定，不容易發(fā)生紊亂的情況，也不會出現(xiàn)較大的誤差，整個(gè)定位系統(tǒng)具有自我修復(fù)的能力。

綜上，本發(fā)明優(yōu)化了關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法，使用含內(nèi)權(quán)重的關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式，能夠更加準(zhǔn)確地找到k個(gè)最近鄰標(biāo)簽，提高了目標(biāo)定位的精度；解決了關(guān)聯(lián)度為零時(shí)引發(fā)的定位漏洞，使定位系統(tǒng)具有自我修復(fù)的能力，提升定位過程的穩(wěn)定性，防止大誤差的發(fā)生；僅從關(guān)聯(lián)度計(jì)算角度對基于landmarc的室內(nèi)定位方法進(jìn)行優(yōu)化，易于與其他優(yōu)化方案融合，具有良好的推廣性。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。