[发明专利]基于优化算法的RSSI室内多径散射定位方法

说明书

本发明提供了基于优化算法的RSSI室内多径散射定位方法。该方法包括：确定三个或更多个锚节点位置；针对每个锚节点，从未知节点向该锚节点发送多次RSSI请求指令，并在未知节点测得来自该锚节点的多个接收信号强度值，根据RSSI法获得该锚节点的欠定方程组，该欠定方程组中的未知量包括该锚节点与该未知节点之间的待测距离和m个路径损耗系数，利用优化算法求解该锚节点对应的欠定方程组，以获得该锚节点与该未知节点之间的待测距离；利用三个或更多个锚节点各自与未知节点之间的待测距离以及三个或更多个锚节点的坐标，计算未知节点的坐标。

技术领域

本发明涉及室内定位技术，尤其涉及一种基于优化算法的RSSI室内多径散射定位方法。

背景技术

在复杂的室内传播环境中，多径、散射、反射等引起的信号的非直达传播是室内信道的主要特征。大量研究表明，在复杂的室内传播环境中，应用典型的参数化定位算法如TOA、TDOA、AOA、RSSI等定位性能往往不太理想，原因是在严重的多径散射情况下，上述参数的估计往往存在较大误差，这些误差在一定程度上影响了上述定位方法在室内定位时的定位性能。

基于RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号的强度指示，简称接收信号强度)的定位算法是已知发射节点的发射信号强度，由接收节点根据收到的信号强度计算出信号的传播损耗，再利用理论和经验模型将传输损耗转换成距离，然后计算出节点的位置。一般情况下，测得的功率与真实值之间存在误差(通常是由遮挡物引起的，也称为遮蔽因子)，这使得简单地通过模型把测量到的功率换算为电磁波传播路径的方法会引入极大误差而不能使用。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本发明提供了一种基于优化算法的RSSI室内多径散射定位方法，以至少现有的基于RSSI的定位方法存在的定位不准确的问题

根据本发明的一个方面，提供了一种基于优化算法的RSSI室内多径散射定位方法，所述RSSI室内多径散射定位方法包括：确定三个或更多个锚节点位置，并获得所述三个或更多个锚节点的坐标；针对所述三个或更多个锚节点中的每一个，从未知节点向该锚节点发送多次RSSI请求指令，并在所述未知节点测得来自该锚节点的多个接收信号强度值，在测得的所述来自该锚节点的多个接收信号强度值选择至少部分接收信号强度值，利用所述至少部分接收信号强度值以及预设的参考距离和参考接收信号强度值，根据RSSI法获得包含m个方程的欠定方程组来作为该锚节点对应的欠定方程组，该欠定方程组中的未知量包括该锚节点与该未知节点之间的待测距离和m个路径损耗系数，其中，所述参考接收信号强度值是在所述未知节点向与所述未知节点距离所述参考距离的参考节点发送RSSI请求指令时、在所述未知节点测得的来自该参考节点的接收信号强度值，m为所述至少部分接收信号强度值中包含的接收信号强度值个数，且m为大于2的正整数，利用优化算法求解该锚节点对应的欠定方程组，以获得该锚节点与该未知节点之间的待测距离；利用所述三个或更多个锚节点各自与未知节点之间的待测距离以及所述三个或更多个锚节点的坐标，计算所述未知节点的坐标。

进一步地，所述在测得的所述来自该锚节点的多个接收信号强度值选择至少部分接收信号强度值的步骤包括：在测得的所述来自该锚节点的多个接收信号强度值之中，去掉最大值和最小值，以将剩余的接收信号强度值作为所述至少部分接收信号强度值。