[发明专利]一种基于WI-FI信号的非指纹被动式定位方法

摘要

本发明公开了一种基于WI‑FI信号的非指纹被动式定位方法,该方法包括如下步骤：步骤1，构建WI‑FI收发网络；步骤2，采集WI‑FI信号中的CSI值；步骤3，滤波预处理过程；步骤4，预估待测目标的有效高度和匹配参数；步骤5，利用匹配参数得到待测目标的衰减值，通过其衰减值确定待测目标所处区域；步骤6，定位目标。本发明相比于指纹定位方法，解决了其指纹采集过程中耗费时间和人力的问题，并且鲁棒性好，实用性强；本发明通过提取WI‑FI信号中的CSI信息，解决了现有非指纹定位方法定位精度低的问题。

主权项

1.一种基于WI‑FI信号的非指纹被动式定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，构建WI‑FI收发网络，包括发送端a和接收端b；步骤2，在构建的WI‑FI收发网络中，采集WI‑FI信号中的CSI值，所述的CSI值分为测试CSI值和实际CSI值，其中测试CSI值为：(2‑1‑1)WI‑FI收发网络中没有目标时的初始CSI值；(2‑1‑2)在WI‑FI收发网络中放入第一已知高度和位置的目标时的CSI值；(2‑1‑3)在WI‑FI收发网络中放入第二已知高度和位置的目标时的CSI值，其中第二已知目标的高度与第一已知目标的高度不同；实际CSI值指：当WI‑FI收发网络中存在待测目标时所采集的CSI值；步骤3，对步骤2中采集到的所有CSI值利用3σ滤波方法进行滤波，对滤波处理后的CSI值进行预处理，消除多径效应；所述的预处理步骤包括：(3‑1)对所述滤波后的信号中的多径衰减信号进行增强处理，处理公式如下：其中，n为一段时间内采集的CSI值的组数，i∈(1,n)，每一组CSI值由30个子载波组成，k∈(1，30)，csi_mki表示第k个子载波在第i个时间点上采集到的CSI值，ρ_ki为第k个子载波上第i个时间点采集到的CSI值占该子载波上所有时间点采集到的CSI值的比重，CSI_mkp为第k个子载波上增强处理后的CSI值；其中，m分别取1、2、3、4，其分别表示步骤2中的(2‑1‑1)、(2‑1‑2)、(2‑1‑3)和WI‑FI收发网络中存在待测目标四种情况；(3‑2)利用如下公式，剔除(3‑1)处理后CSI值中的过强信号：当ε_abk＜1且ε_abk最大时，取第k个子载波作为系统的输入；剔除其余子载波；其中，ab表示信号的收发链路，k∈(1，30)，m分别取2、3、4分别表示步骤2中的第(2‑1‑2)、(2‑1‑3)和WI‑FI收发网络中存在待测目标三种情况，CSI_1kp表示增强处理后第k个子载波上的初始CSI值，CSI_mkp表示增强处理后第k个子载波上有目标干扰时的所有CSI值，ε_abk表示第ab链路中第k个子载波中有目标干扰时每个CSI值与初始CSI值的比值，ab链路是指信息发送端到接收端的直接视距链路；步骤4，利用步骤3中预处理后的CSI值，预估待测目标的有效高度，通过所预估出的待测目标的有效高度估计匹配参数；步骤5，利用匹配参数得到待测目标的衰减值，通过其衰减值确定待测目标所处区域；步骤6，根据步骤5中得到的待测目标所处区域，定位目标。