[发明专利]一种目标不携带设备的室内定位方法

说明书

本发明公开了一种目标不携带设备的室内精确定位方法，该方法涉及获取目标在室内不同位置对无线电波的遮挡作用的量化数据与目标所在位置的标签，并对数据集进行划分得到训练样本集与测试样本集；然后将所有位置上的量化数据进行处理，最后将测试样本集使用字典进行线性表示，通过在目标方程中加入正则化来限制解的范围，求解可以得到一个包含目标位置信息的稀疏向量，稀疏向量中极大值的位置进行加权联合计算得到目标位置。本发明能够对目标室内位置进行有效预测，对智能家居控制，目标监控，银行防盗和智能医疗等提供技术基础。

技术领域

本发明属于室内定位领域，特别涉及一种目标不携带设备的室内 精确定位方法。

背景技术

定位在智能世界的构建过程中一直扮演着不可或缺的角色。根据 定位原理的不同，定位从大方向上被分为两类，一种是目标携带设备 的定位,另一种是免携带设备的定位。目标携带设备的定位即被检测 目标携带有可检测的电子设备并且主动参与定位活动。目标携带设备 的定位已经在某些领域有了成熟的应用。比如基于GPS的定位技术在 车载和个人导航上已经有了很成功的应用；基于RFID的定位技术在 室内车辆定位领域也有了全面的发展等。但是目标携带设备的定位在 一些应用场景中却不适用，例如在银行的防盗检测中，我们不能期待 入侵者身上携带有可供检测的电子设备。在智能家居生活中，通过定 位人物位置，可以对智能台灯或者其他智能用电器进行控制，同样我 们不能要求客人携带有统一的可供识别的“身份牌”。因此，无设备 定位的概念应运而生并且引起了人们的研究兴趣。

免携带设备的定位是指被跟踪实体既不需要携带设备，也不需要 积极参与定位算法。有很多成熟的技术应用于无设备定位领域，包括 计算机视觉，无线电射频，雷达等。卷积神经网络的提出，大大加快 了计算机视觉的发展速度，目前已经实现了对视频中的目标物进行精 确定位和实时追踪的功能。但是计算机视觉有着明显的缺陷，比如在 光线较暗的夜晚或者雾天，定位性能会大打折扣而且无法隔墙进行目 标定位。基于雷达的定位可以克服以上技术的缺陷。但是使用雷达进 行精确定位则需要布置雷达阵，这样会导致更高的安装费用，不可能 将雷达定位系统安装在日常生活环境中。普及的WIFI技术使得无线基础架构随处可见，基于无线电技术来进行定位则无需修改当前的无 线基础架构。无线电在生活中无处不在，它无时无刻不在穿过我们的 身体。因此本篇文章探究在无线电网络中进行定位，以希望我们的方 法拥有更广阔的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种目标不携带设备的室内精确定位方法， 该方法通过求解包含非凸稀疏正则化项的目标方程来得到一个稀疏 向量；采用一种联合分析计算的方法来预测目标的位置坐标。

本发明采用下述技术方案：

一种目标不携带设备的室内精确定位方法，包括以下步骤：

(1)获取目标在室内不同位置对无线电波的遮挡作用的量化数 据与目标所在位置的标签数据，并对该数据进行划分，得到训练样本 集和测试样本集；其中，训练样本集包括目标在不同位置上的接收无 线电数据和目标所在位置标签；

(2)对所有位置上的量化数据进行处理，将每个位置上的数据 都处理成一个列向量，将得到的所有列向量按照列拼接的方式构成一 个字典；

(3)构建目标方程，同时考虑对测试信号的线性拟合误差与正 则化项，进行迭代求解得到最终的稀疏向量；

(4)对稀疏向量中的几个极大值进行联合分析计算，得到目标 预测位置。

步骤(1)所述获取标签数据，并对数据进行划分的方法，包括 如下步骤：

1)将室内定位场景划分为相同大小的方形网格，每个网格表示 目标可能存在的位置，并对应着唯一的数字标签；