[发明专利]无线层析成像用网格像素衰减值确定方法

说明书

无线层析成像用网格像素衰减值确定方法，该方法依次包括如下步骤：（1）设置无线传感器节点，划分网格像素；（2）确定校准状态下监控区域的RSS值为p；（3）网格像素权重值确定：（4）网格像素接收信号强度确定；（5）网格像素衰减值确定。通过以上步骤（1）（2）（3）（4）（5）最终可以得出网格像素衰减值，再根据该衰减值实现图像重建，最终给目标定位提供依据。本发明提供了一种自适应网格像素权重值确定方法，根据该方法可以实现自适应选择网格像素数目和范围，从而提高重建图像目标辨识度，特别是噪声干扰严重时效果更加明显，有利于目标精确定位。

技术领域

本发明属于无线层析成像技术领域，尤其涉及一种无线层析成像用网格像素衰减值确定方法。

背景技术

无线层析成像技术（Radio TomograPhic Imaging , RTI）是美国Utah大学的NealPatwari 和Joey Wilson所提出，该技术的提出为无源目标定位提供了新思路。无源定位不需要目标佩带电子标签，只需在监测区域周围布置传感器。传统的定位算法有网格定位算法、粒子滤波算法和RTI。几种算法中，网格定位算法传感器需要布置在天花板上，紧急情况下不适用，粒子滤波算法需要多次迭代求得最优解，实时性差。相比以上两种算法，RTI实现过程简单、系统功耗小，计算量轻，适用场景广泛。

RTI技术通过测量不同传感器节点通信链路穿透目标时的接收信号强度（received signal strength，RSS）值，运用一定的数学模型处理测量数据，来反演目标位置。RTI技术中，关键的一步在于网格像素权重矩阵的确定，权重的确定需要用椭圆模型，但是，变化离心率椭圆模型在通信链路焦距短时，覆盖像素区域较多，造成定位不精确问题，影响使用效果。

发明内容

本发明旨在提供一种自适应选择的、有效降低噪声干扰的无线层析成像用网格像素衰减值确定方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：无线层析成像用网格像素衰减值确定方法，该方法依次包括如下步骤：

（1）监测区域周围设置无线传感器节点，再对监测区域进行网格划分；

（2）通信链路校准，记校准状态下监控区域的RSS值为P；

（3）网格像素权重值确定：

（1）

式中，是第j个网格像素对第i条通信链路的权重值；d_i是两传感器节点的距离；是两传感器节点的距离的平方根；d(1)，d(2)为第j个网格像素中心点到两传感器节点的距离；为归一化椭圆模型参数；

（4）网格像素接收信号强度确定；

（2）

其中，为所有通信链路RSS变化的矩阵，为所有网格像素的衰减量矩阵，n为通信链路测量噪声矩阵，为权重矩阵；

（5）网格像素衰减值确定；

（3）

式中，Q为Tikhonov矩阵；为所有通信链路RSS变化的矩阵；W为权重矩阵；为所有网格像素的衰减量矩阵。