[发明专利]一种信号选择及位置校正的无线室内定位方法

说明书

本发明公开了一种信号选择及位置校正的无线室内定位方法，包含以下步骤：步骤一、在部署阶段，建立室内定位空间的WiFi指纹数据库；步骤二、基于检测到的AP，构建AP选择策略，通过筛选AP，保留定位贡献度较高的接入点子集，以减小部分低效AP对定位性能的影响；步骤三、对在线阶段确定的位置进行定位校正，在线定位时，通过对校正指纹进行分析，进一步减小异常在线指纹产生的定位误差。本发明通过计算不同AP的定位贡献度，有效提取出信息度更强的AP子集，确保定位精度的同时，减小低效AP对定位误差的影响；本发明通过对在线指纹确定的较大误差进行校正，给不同校正指纹分配不同的置信系数，进一步减小了定位误差，提高定位精度。

技术领域

本发明属于机器学习、数据挖掘以及无线通信技术领域，尤其涉及一种信号选择及位置校正的无线室内定位方法。

背景技术

随着移动设备的普及以及机器学习的蓬勃发展，技术及应用领域对室内定位的需求也日益增长。室内定位技术广泛应用于智能楼宇管理系统，基于位置的推送服务系统，室内导航系统等多种定制化服务中。无线射频信号、蓝牙、红外线、WiFi、视频及图像等技术的日益成熟及普及也进一步促进了室内定位的发展。

由于无线信号具有低成本，低功耗，易部署等优点，基于WiFi的无线定位系统得到了广泛的关注。无线定位系统通过在部署阶段采集一系列无线指纹信号，建立位置与指纹的关系，然后在在线阶段确定定位指纹的位置。与基于无线信号建模等方法相比，该方法具有更高的定位精度。

然而，由于室内环境复杂以及多径效应的存在，基于WiFi的无线定位系统仍面临诸多挑战：

(1)室内环境中，有些AP的信号强度在室内各个位置变化不大，如在各个位置均很强或均很弱，这些信号对于定位的贡献很小，却增加计算负荷，容易并对精确的定位造成干扰；

(2)有些AP的信号强度会随时间的推移发生变化，如变强或变弱，这会对定位造成影响，导致定位精度变差。

(3)室内环境中可能存在大量信号接入点(Access Point，AP)，部分AP会提供稳定的信号，然而有些AP只能覆盖有限的小部分室内空间，并且信号极不稳定。该部分AP的引入会对定位精度造成极大的负面影响，并且会增加不必要的计算负荷；

(4)由于室内环境下多种干扰因素的存在，定位过程中可能会采集到异常的指纹信号(Received Signal Strength，RSS)，进而产生较大的定位误差。因此，对定位误差的校正也是一个重要的挑战。

发明内容

针对上述技术挑战，本发明的目的在于提出一种信号选择及位置校正的无线室内定位方法。在定位领域，指纹表示无线信号与位置映射之间的数据集。具体地，在部署参考点阶段，通过量化不同AP的辨识度量能力，选择出对定位贡献度更高的信号接入点子集，进而减小干扰性较强的AP对定位性能的影响，同时减小计算负载。在在线定位阶段，通过计算指纹的置信系数，进一步减小定位误差。

本发明的技术如下：

针对上述描述，本发明的技术方案如下：

一种信号选择及位置校正的无线室内定位方法，包含以下步骤：

步骤一、在部署阶段：在定位空间内部署N个参考点RP，N个参考点共接收到的M⁺个AP，将接收到的一系列AP发射的信号集合记作指纹，并根据每个参考点对应的坐标形成训练指纹数据库L；

步骤二、筛选阶段：计算每个AP的信息度增益，并计算得到对应的基准AP的信息度增益；筛选出信息度增益大于对应的基准AP的信息度增益的AP作为AP定位信号集合形成定位指纹；筛选后的AP数量记为M；