[发明专利]一种基于环型的Wi-Fi室内定位方法

权利要求书

1.一种基于环型的Wi-Fi室内定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在室内区域内建立以无线访问接入点为中心的环状结构，获得各环路采样点信号强度的数据集合；

步骤2、根据各环路之间的距离和环路上采样点之间的距离，确定各环路上采样点的个数；

步骤3、采用主成分分析法对各环路上采样点所采集的数据进行降维去噪处理；

步骤4、对降维后各环路上的样本数据进行标准化处理，获得各环路上样本数据方差；

步骤5、利用方差接近信号衰落，选用指数函数作为信号传输衰减模型，根据各环路上样本数据方差和各采样点与接入点之间的距离，拟合构建Wi-Fi信号强度随距离衰减的模型；

σ＝α×e^-β×d+ε (1)

其中，建模时，σ表示环路上采样点数据方差，定位时，σ表示待定位节点收集到的数据方差；建模时，d表示各采样点与接入点之间的距离，定位时，d表示待定位节点距离接入点的距离，α、β以及ε为拟合所获参数；

步骤6、当有待定位节点进入室内定位区域时，采用主成分分析法对待定位节点收集到的数据进行降维去噪处理；

步骤7、将待定位节点降维去噪之后的数据进行标准化处理，获得数据方差；

步骤8、将步骤7所获方差代入所构建Wi-Fi信号强度随距离衰减的模型中，获得待定位节点到接入点之间的距离；

步骤9、多次获得待定位节点到不同接入点之间的距离，采用极大似然估计法获得待定位节点最终位置，完成定位。

2.根据权利要求1所述的基于环型的Wi-Fi室内定位方法，其特征在于，步骤2所述的根据各环路之间的距离和环路上采样点之间的距离，确定各环路上采样点的个数；具体公式如下：

N=Σi=1L2πR·ir---(2)]]>

其中，N表示各环路上采样点的个数，R表示环路与环路之间的距离，及第一个环路与接入点之间的距离，r表示环路上采样点之间的距离，i＝1......L，L表示环路的个数。

3.根据权利要求1所述的基于环型的Wi-Fi室内定位方法，其特征在于，步骤3所述的采用主成分分析法对各环路上采样点所采集的数据进行降维去噪处理；

具体步骤如下：

步骤3-1、对采样集进行中心化处理；

B=RSSj-1NΣj=1NRSSj---(3)]]>

其中，B表示为对采样集D中的信号进行中心化处理后得到的矩阵，采样集D＝[RSS₁，RSS₂，…RSS_j，…RSS_N]^M×N表示N个采样点所接收到的信号强度；j＝1，2…N，N表示采样点个数；每个信号向量RSS_j的维数为M，M表示数据包的个数；

步骤3-2、获得中心化处理后样本的协方差矩阵；

C=1MBBT---(4)]]>

其中，C表示中心化处理后样本的协方差矩阵；

步骤3-3、获得协方差矩阵的特征值和特征向量，选取最大的若干个特征值所对应的特征向量；

步骤3-4、对原始样本数据进行投影，得到降维后的样本矩阵。