[发明专利]基于WIFI多频带指纹的室内定位

权利要求书

1.一种用于在射频发送和接收系统中对处于室内位置的移动装置或资产的位置进行确定的方法，所述方法包括以下步骤：

a)使用至少一个多频带Wi-Fi接入点来生成Wi-Fi多频带指纹数据库，所述至少一个多频带Wi-Fi接入点被配置成同时发送多频带无线信号；

b)针对给定一个或更多个测量到的信号的、所述移动装置或资产的目标位置，从由各个Wi-Fi接入点发送的所述多频带无线信号中，选择具有最高概率函数的最可能的频带；

c)根据所选择的最可能的频带，从所述Wi-Fi多频带指纹数据库中选择一个或更多个指纹，并且根据各个Wi-Fi接入点的所述最可能的频带来选择确定所述位置所需要的测量到的信号；以及

d)比较所选择的测量到的信号与所选择的一个或更多个指纹，以根据位置估计算法来确定所测量到的信号的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述Wi-Fi多频带指纹数据库的步骤包括：

a)限定在室内区域中具有已知位置的多个参考点；

b)在相应的所限定的参考点处，得到来自多个接入点的多个检测到的Wi-Fi信号的多个接收信号强度；以及

c)按相应参考点存储所述多个接收信号强度和相应接入点的对应位置信息，作为所述Wi-Fi多频带指纹数据库。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，得到所述多个接收信号强度的步骤包括：

在相应的所限定的参考点处，测量来自所述多个接入点的所述多个检测到的Wi-Fi信号的所述多个接收信号强度。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，得到所述多个接收信号强度的步骤包括：

对室内场景和网络进行建模；以及

在相应的所限定的参考点处模拟来自所述多个接入点的所述多个接收信号强度。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述Wi-Fi多频带指纹数据库还包括位置信息、平均接收信号强度以及接收信号强度的方差，第l个参考点处的指纹用下式表示：

其中，x、y以及z是第l个参考点处的三维位置坐标，并且O是第l个参考点处的东、南、西、北的取向，是第l个参考点处的来自第i个接入点和第b个频带的平均接收信号强度，以及σ_i,b是第l个参考点处的来自第i个接入点和第b个频带的接收信号强度的方差。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述平均接收信号强度是在采样时段期间在一个参考点处的每接入点每频带的多个接收信号强度的平均值，并且所述方差是在采样时段期间在一个参考点处的每接入点每频带的所有接收信号强度的方差值。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述最可能的频带是通过多频带分集组合方法选择的，该多频带分集组合方法包括以下步骤：

a)根据所述多频带指纹数据库而得到在给定位置l接收信号s_i,b的概率函数P(s_i,b|l)，其中，s_i,b是该给定位置l处的来自第i个Wi-Fi接入点和第b个频带的测量到的接收信号强度；

b)基于所给定的信号s_i,b，计算目标位置l处的概率函数P(l|s_i,b)；以及

c)针对各个接入点，找到具有最高概率函数arg max_bP(l|s_i,b)的频带。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述概率函数P(s_i,b|l)是通过以下步骤计算的：

a)在至少一个测量位置中的各个测量位置处测量接收信号强度多次，并且得到各个可能信号的在统计上显著的出现次数；以及

b)通过最大似然法来对概率函数P(s_i,b|l)进行近似。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述最大似然是根据参数分布来建模的。