[发明专利]一种对无线局域网中的AP进行定位的方法

摘要

本发明公开了一种对无线局域网中的AP进行定位的方法，所述定位方法可应用于无线局域网中，对定位区域进行分区，建立一张对应的概率密度表，利用定向天线不同方向上增益不同的特点，收集各测量点和各角度的信号强度，通过信号强度的理论值和测量值之间的差值来计算AP落在各小区域的概率，累加到概率密度表中，最后根据概率密度表计算AP的位置。本发明公开的方法减少了数据采集量，只需用定向天线在少量点和少量角度收集数据就可以得到比较高的定位精度，有效的降低了数据的采集量。

主权项

一种对无线局域网中的AP进行定位的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、初始化：对无线局域网所在的整个实验区域进行分区，实验区域总共划分为A×B个单元格，每个单元格的大小设置为CellSize×CellSize，CellSize的单位是米；建立一个A×B的概率密度表Accu_Prob，所述概率密度表中的数值表示AP落在相应单元格的可能性，数值越小，则AP落在相应单元格的可能性越大，将表中所有的数值初始化为0；步骤二、预处理：对在各测量点和各角度收集到的信号强度进行处理，得到与待定位AP相关的记录集，表示为：R＝{Loci(xi,yi),θj,RSS(θij)},i∈[1,N],j∈[1,Mi]；其中，N表示测量点的个数；Mi表示在当前测量点测量的角度的个数；Loci表示测量点的位置，其坐标用(xi,yi)表示，单位为米；θj表示定向天线从正北方向顺时针旋转的角度，0≤θj<360；i和j的取值为自然数，分别表示第i个测量点和第j个角度；RSS(θij)表示在第i个测量点的第j个角度收集的信号强度值；步骤三、更新概率密度表：根据步骤二得到的记录集中的每条记录，对步骤一中所有的单元格计算其概率值；设定单元格k的概率值为Diffk，按照下述公式更新概率密度表：Accu_Probk＝∑Diffk；其中，单元格概率值计算的具体方法如下：设定第i个测量点的位置为(xi,yi)，单元格的位置记为(xk,yk)，(301)计算单元格到测量点的距离Dk和单元格相对于测量点的角度βk：Dk=(xi-xk)2+(yi-yk)2;]]>tan(βk180×π)=yk-xixk-xi,βk∈(-90,90);]]>(302)根据当前天线的角度θj和单元格相对于测量点的角度βk，计算单元格相对于天线的角度Δk，0≤Δk<360；计算公式为：Δk=±(90-θj-βk);xk>xiβk;xk=xi,yk≥yi±(180-βk);xk=xi,yk<yi±(270-θj-βk);xk<xi;]]>根据天线的辐射方向图，得到天线相对于单元格的增益Gk；(303)根据单元格与测量点的距离Dk和单元格相对于天线的增益Gk，由对数距离传播模型计算出AP在当前单元格时，当前测量点收到的信号强度的理论值Tk；再根据下述公式将Tk转化为能够测量到的理论值T_RSSIk，T_RSSIk=-50;Tk>-50Tk;-100≤Tk≤-50-100;Tk<-100;]]>(304)计算AP落在单元格的概率：其中，Pm表示信号强度的最大差值；RSS(θij)通过调用Microsoft Native WiFiAPI得出，取值范围为[‑50,‑100]，单位为dBm；步骤四、计算AP的位置：根据步骤三得到的概率密度表，得到一个大小为A×B的最终结果矩阵，在所述最终结果矩阵中，选取一个大小为AreaSize×AreaSize的最终区域，AreaSize的单位为1，表示含有多少个单元格；更新后的概率密度表在所述最终区域内，其包含的单元格内数值的平均值最小，所述最终区域对应AP所在的区域，取最终区域的中点作为AP的位置。