[发明专利]一种基于125k的模拟参考标签定位系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于125k的模拟参考标签定位系统及其方法，包括125k定位基站、服务器终端和网络交换机，所述125k定位基站通过网络交换机连接在服务器终端上。步骤包括离线训练阶段和在线计算阶段，所述离线训练阶段包括训练RSSI‑距离模型和生成模拟参考标签。本发明定位位置波动小、不增加成本、精度高。

技术领域

本发明涉及室内定位技术，特别是一种基于125k的模拟参考标签定位系统及其方法。

背景技术

125k定位由于其抗干扰性强，穿墙性能好，信号稳定等特点，被广泛的用于室内人员定位。

基于125k的定位方法有很多，其中最典型的是利用RSSI值大小定位到满足条件的信号最强的125k天线上。然而这种定位技术的精度有限，且依赖125k天线部署密度，随着各行各业对室内定位精度要求的提升，又一批基于125k的高精度定位技术被提出，他们大多基于三点定位的传统方法来定位，利用RSSI值解算出对应的距离，通过三圆相交，或者求取质心等方法来估算出最终的定位坐标。

但是由于125k的信号衰减是非线性的，距离越远，信号的区分度越低，使用三圆法求解出的定位点精度会大大降低。

我们在实验中发现，通过RSSI值的大小，我们实验人员使用经验就可以大致推算出相对于若干的定位天线的坐标。这一点和RFID定位技术中的参考标签定位法相似，即在环境中部署若干的参考标签，通过寻找和当前信号值最相似的相邻参考标签来估算位置。

现实的系统中往往无法部署参考标签，因此我们创造性的使用了实现的训练数据来模拟出若干的参考标签，并用于实时的计算比对。完成了一种轻量级部署的高精度定位方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种定位位置波动小、不增加成本、提高精度的基于125k的模拟参考标签定位系统及其方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种基于125k的模拟参考标签定位系统，包括125k定位基站、服务器终端和网络交换机，所述125k定位基站通过网络交换机连接在服务器终端上。

所述125k定位基站有四个，四个125k定位基站位于矩形的四个角上，所述矩形为定位区域。

所述矩形为正方形。

所述125k定位基站集成有125k天线。

一种基于125k的模拟参考标签定位方法，步骤包括离线训练阶段和在线计算阶段，所述离线训练阶段包括训练RSSI-距离模型和生成模拟参考标签，所述训练RSSI-距离模型为测量RSSI和距离的对应关系，使用对数模型来拟合训练数据，得到RSSI—距离的计算公式RSSI＝10nln d+A，其中n为路径损耗指数，和环境相关，A是和硬件相关的固有值；所述生成模拟参考标签包括在定位环境中，固定间隔取点，作为模拟出的参考节点，同时，每个模拟出的参考节点i，计算出与定位环境中每个定位基站j的距离d_ij，通过训练的RSSI和距离模型，计算出每个d_ij对应的RSSI值rssi_ij，每个参考节点i相对于全部的定位基站，生成一个特征向量rssi_i1，rssi_i2，rssi_i3，......，rssi_in，所述在线计算阶段包括如下步骤：每一轮定位，待定位的移动点t，收到所有固定的125k天线给出的RSSI值，构成一个特征向量rssi_t1，rssi_t2，rssi_t3，......，rssi_tn，使用待定位点的RSSI值向量，去和事先模拟出来的参考节点集合中的特征向量计算距离，寻找最距离最近的N个参考节点，计算这N个参考节点的平均坐标，即为待定位的移动点坐标。