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专利号: 2020102034934
申请人: 浙江大学城市学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于室内定位WiFi指纹库设备异构性的消除方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、对室内定位WiFi指纹与室内布置和天气状况之间的关系进行建模,综合计算WiFi信号强度固定值、小尺度衰减效应影响值及环境温度影响值,得到WiFi指纹信息:步骤1.1、根据室内无线信号传播模型计算WiFi信号强度固定值:上式中,P为信号源的信号强度,m为路径损耗指数,r为设备位置与信号源的距离,为由于阴影产生的对数损耗值,Ps为WiFi信号强度固定值;

步骤1.2、计算小尺度衰减效应影响:上式中,P为信号源的信号强度,r为设备位置与信号源的距离,σ为由于瑞利衰落产生的指数损耗,Pm为小尺度衰减效应影响值;

步骤1.3、通过数据拟合公式对环境温度影响进行计算:

3 2

Pt=‑P*(aT+bT+cT+d)      (3)上式中,P为信号源的信号强度,a,b,c,d分别为根据测量数据进行多项式拟合的经验参数,T为环境温度,Pt为环境温度影响值;

步骤1.4、综合阴影衰落、小尺度衰减效应和环境温度三项因素计算得到WiFi信号强度:

Pa=Ps+Pm+Pt       (4)上式中,Pa为WiFi信号强度,Ps为WiFi信号强度固定值,Pm为小尺度衰减效应影响值,Pt为环境温度影响值;

步骤2、利用高斯核函数消除指纹测量值分散性:步骤2.1、基于WiFi指纹库数据训练得到高斯核函数:上式中,x为WiFi信号强度测量值,y为x的数学期望,σ为由于瑞利衰落产生的指数损耗;

步骤2.2、根据高斯核函数对室内定位WiFi指纹信息进行概率判断:若某一WiFi指纹信息的概率小于阈值,则将WiFi指纹信息与预测值做平均处理;

步骤2.3、将真实值与预测值平均得到平滑值:通过高斯核函数得到预测值,取预测值与真实值的平均数作为平滑后的指纹;

步骤3、通过层次聚类算法消除指纹噪声:步骤3.1、在室内定位WiFi指纹库中查找群智感知共享指纹所绑定位置参考点附近N个位置的分簇信息;

步骤3.2、建立离散Voronoi图,并分别计算群智感知共享指纹与这N个分簇的Voronoi图距离,建立距离向量作为聚类中心;

步骤3.3、计算新加入指纹与各分簇的Voronoi图距离,得到指纹向量;计算指纹向量与聚类中心的距离;若指纹向量与聚类中心的距离大于阈值,则将新加入的指纹视为噪声舍去;反之,则将新加入的指纹加入WiFi指纹库。

2.根据权利要求1所述用于室内定位WiFi指纹库设备异构性的消除方法,其特征在于:得到步骤1.1所述WiFi信号强度固定值后,对WiFi信号强度固定值进行标量叠加。