[发明专利]基于信号波动情况的目标定位方法

权利要求书

1.一种基于信号波动情况的目标定位方法，其特征在于：所述的基于信号波动情况的目标定位方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)在待检测空间内呈网格状均匀布置多个作为固定节点的信号接收器，给每个网格设定一个标号，并将信号发射器分散部署在待检测空间内；

2)利用信号发射器发射信号并接收各固定节点所反射出的信号，获得各固定节点所反射出的实际信号值；

3)当待定位信号接收器t附着于待定位目标而进入到待检测空间后，获得此种情况下所有固定节点所反射出的信号值，并利用该信号值与上述实际信号值的差值获得初步邻近固定节点及各固定节点处信号值的变化量的欧式距离；

4)利用上述初步邻近固定节点确定出待定位信号接收器t所在网格的标号q；

5)根据上述待定位信号接收器t所在网格的标号q，获得其四个最终邻近固定节点以及信号值的变化量的欧式距离，由此确定出这四个最终邻近固定节点的权重，最终估计出待定位信号接收器t的位置；

在步骤3)中，所述的当待定位信号接收器t附着于待定位目标而进入到待检测空间后，获得此种情况下所有固定节点所反射出的信号值，并利用该信号值与上述实际信号值的差值获得初步邻近固定节点及各固定节点处信号值的变化量的欧式距离的方法是：

利用信号发射器发射信号并接收各固定节点所反射出的信号，统计m次实验下各个固定节点处所对应的信号值的均值，记为然后计算该信号值的均值与上述实际信号值的差值而获得各个固定节点处信号值的变化量

将上述信号值的变化量与变化量的阈值进行比较，筛选出超过阈值的固定节点，并将这些固定节点归类为初步邻近固定节点；

计算固定节点处信号值的变化量的欧式距离Δ'_i：

2.根据权利要求1所述的基于信号波动情况的目标定位方法，其特征在于：在步骤1)中，所述的在待检测空间内呈网格状均匀布置多个作为固定节点的信号接收器，给每个网格设定一个标号，并将信号发射器分散部署在待检测空间内的方法是：当确定好待检测空间内需布置的num个信号发射器和n个信号接收器后，计算信号发射器发射出的信号波长λ，然后根据信号波长λ将固定节点的间隔距离设定为λ/2+8*p，其中p为非负整数，二分之一波长选取一个整数，之后按上述间隔距离将n个信号接收器作为固定节点均匀布置在待检测空间内，由此将待检测空间均匀分成多个网格，固定节点处于网格交点，并给每个网格设定一个标号，将num个信号发射器分散部署在待检测空间内。

3.根据权利要求1所述的基于信号波动情况的目标定位方法，其特征在于：在步骤2)中，所述的利用信号发射器发射信号并接收各固定节点所反射出的信号，获得各固定节点所反射出的实际信号值的方法是：

将各固定节点处所对应的理论信号值记为：

利用信号发射器发射信号并接收各固定节点所反射出的信号，重复多次实验，记录各个固定节点处信号值的小幅波动情况，获得各固定节点所反射出的实际信号值并记为：

其中，表示固定节点i与第num个信号发射器之间传输的无线信号由于多径传播、设备热噪声和环境噪声在内的因素而引起的信号值小幅波动的统计值。

4.根据权利要求1所述的基于信号波动情况的目标定位方法，其特征在于：在步骤4)中，所述的利用上述初步邻近固定节点确定出待定位信号接收器t所在网格的标号q的方法是：

根据网格的标号统计出该网格对应的固定节点的标号，并将上述初步邻近固定节点的标号与每一个网格对应的所有固定节点的标号进行比对，最终将包含最多初步邻近固定节点的网格的标号确定为待定位信号接收器t所在的网格的标号q。

5.根据权利要求1或4所述的基于信号波动情况的目标定位方法，其特征在于：在步骤5)中，所述的根据上述待定位信号接收器t所在网格的标号q，获得其四个最终邻近固定节点以及信号值的变化量的欧式距离，由此确定出这四个最终邻近固定节点的权重，最终估计出待定位信号接收器t的位置的方法是：

根据待定位信号接收器t所在网格的标号q确定出其对应的四个最终邻近固定节点，再利用这四个最终邻近固定节点所对应的信号值的变化量确定出每个邻近固定节点的权重：

四个最终邻近固定节点的坐标为：

N(x₁,y₁,z₁),N(x₂,y₂,z₂),N(x₃,y₃,z₃),N(x₄,y₄,z₄) (5)

利用公式(4)获得的信号值的变化量的欧式距离，计算出四个邻近固定节点的权重：

最后利用四个最终邻近固定节点的坐标和权重确定出待定位信号接收器t的坐标(x,y,z)：