[发明专利]基于无线接收信号强度的目标识别方法

权利要求书

1.基于无线接收信号强度的目标识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：部署无线测量节点，构造监测区域：

将K个无线测量节点均匀地部署在监测区域周围且K≥2，这些测量节点具有相同的物理结构，每个测量节点都可以发送和接收无线信号并记录RSS，K个测量节点共构成L＝K×(K-1)/2条无线链路，另外还存在一个基站节点，负责接收其它测量节点采集的RSS数据，并将接收到的RSS数据传送到与其相连的本地计算机做后续处理，由于本发明采用信道分集技术，测量节点需要分别测量F个不同的频率下的RSS值；

步骤二：建立离线目标特征数据库：方法如下：

步骤2.1：记录目标在监测区域中位于识别位置上且不同朝向时的RSS；

假设我们在监测区域D内选择一个识别位置，每个目标在识别位置上站立一段时间并随机改变自己的朝向，与此同时节点分别测量链路在F个不同信道下的RSS，记第m个目标位于识别位置时并且朝向为q时，链路l在信道f上的RSS为

步骤2.2：根据步骤2.1记录的数据得到每个目标位于识别位置上且不同朝向时的RSS，并建立离线RSS指纹数据库：

假设目标集合定义为其中M为目标的个数，第m个目标位于识别位置并且朝向为q时，链路l在信道f上的RSS为将此时目标m在F个信道下分别测量的L×F个RSS排成一个列向量可以表示为

本发明中用的是未标记的观测量，也就是说训练样本中目标的实际朝向是未知的，假设总共测量了Q个不同朝向下的RSS，那么目标m的指纹可以表示为

r[m]＝[r¹[m],r²[m],...,r^q[m],...,r^Q[m]]；

其中r[m]为LF×Q大小的矩阵，q＝1,2,...,Q；

将所有M个目标得到的RSS指纹构成指纹数据库R，表示为

R＝[r[1],r[2],...,r[m],...,r(M)]；

其中R为LF×QM大小的矩阵，令x_[(m-1)×Q+q]＝r^q[m]，则指纹数据库R可以简化为以下形式

R＝[x₁,x₂,....,x_QM]；

其中R中每一列x_i,i＝1,2,...,QM称为特征向量；

步骤三：在线观测目标，获得在线RSS观测量：方法如下：

t时刻当某一目标进入监测区域并静立于识别位置时，所有测量节点重新测量L条链路在所有F个信道下的RSS，得到t时刻的RSS观测量作为观测目标的特征向量，表示为x_t＝[r_1,1(t),r_2,1(t),...,r_L,1(t),r_1,2(t),r_2,2(t),...,r_L,F(t)]^T；

步骤四：用由步骤二得到的特征向量作为训练样本来训练分类算法，并对目标进行识别：方法如下：

步骤4.1：构造多目标分类的分类函数，利用步骤二得到的特征向量作为训练样本来训练分类函数：

每一个目标作为一个类，则共M个类，选择一种多类分类算法，并根据M个类构造分类函数，利用步骤二得到的相应类的特征向量作为训练样本来训练分类函数；

步骤4.2：根据步骤三得到的在线RSS观测量，对目标进行识别：

将在线测量的特征向量x_t代入训练好的分类函数，得到特征向量所属的类，完成目标的识别。