无线定位的方法
【专利摘要】本发明提供一种无线定位的方法，所述无线定位的方法包括：分别计算当前环境中第一预设频段所对应的第一权重因子ξ1、第二预设频段所对应的第二权重因子ξ2以及第三预设频段所对应的第三权重因子ξ3；分别以第一预设频段中的第一频率发送信号进行三边定位以获取第一标签点坐标（X1，Y1），以第二预设频段中的第二频率发送信号进行三边定位以获取第二标签点坐标（X2，Y2），以第三预设频段中的第三频率发送信号进行三边定位以获取第三标签点坐标（X3，Y3）；根据所述权重因子及对应的标签点坐标获取定位坐标X：X=[(ξ1 X1+ξ2 X2+ξ3 X3)，(ξ1 Y1+ξ2 Y2+ξ3 Y3)]。本发明的方法减小了环境信号的影响，提高了无线定位的精确度。
【专利说明】无线定位的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及移动通信【技术领域】，特别是涉及一种无线定位的方法。
【背景技术】
[0002] 无线定位是用于人员及物品管理的重要技术，当下有很多无线定位算法，包括根 据信号强度来定位或者根据返回时间来定位。基于接收信号强度的定位主要分为两种：
[0003] 第一种是基于参考标签的最邻近定位法，这种方法需要在环境中按照一定的方式 布置位置已知的参考标签作为定位的基准，通过比较天线没得的信号强度与天线没得的参 考标签信号强度的相对大小来进行定位，这种方法的缺点是需要布置大量的参考标签，并 且在不同的环境中需要重新布置参考标签，不具备普遍适用性。
[0004] 第二种是三点定位法，即通过待测量的标签点和三个锚点的无线信号交流来确定 标签点所处的位置。在标签点发送无线信号，由于标签点距离三个锚点的距离不同，因此， 三个锚点接收到的信号强度不同，根据接收到的信号强度，利用无线信号在空间传播的损 耗公式来计算出标签点距离三个锚点的距离，用这三个距离就可以实现标签点的定位。目 前移动基站定位和WIFI定位均采用此方法。
[0005] 但是，在无线定位过程中容易受到环境信号的干扰，电磁干扰来源于宇宙射线，比 如电视、洗衣机、电脑等产生的电磁辐射，微波炉产生的微波，输电线由于传输的不稳定也 会向外辐射电磁波。在有电磁干扰的环境下定位就会产生很大的误差甚至完全不准确。
【发明内容】
[0006] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无线定位的方法，用 于解决现有技术中由于环境信号的干扰导致的定位不准确的问题。
[0007] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线定位的方法，所述无线定 位的方法包括：
[0008] 分别计算当前环境中第一预设频段所对应的第一权重因子ξ i、第二预设频段所 对应的第二权重因子ξ2以及第三预设频段所对应的第三权重因子ξ 3;
[0009] 分别以第一预设频段中的第一频率发送信号进行三边定位以获取第一标签点坐 标（X1, Y1),以第二预设频段中的第二频率发送信号进行三边定位以获取第二标签点坐标 (X2, Y2)，以第三预设频段中的第三频率发送信号进行三边定位以获取第三标签点坐标（χ3， Y3);
[0010] 根据所述权重因子及对应的标签点坐标获取定位坐标X :
[0011] X = [ ( ξ J1+ ξ 2Χ2+ ξ 3Χ3)，（ ξ J1+ ξ 2Υ2+ ξ 3Υ3)]。
[0012] 优选的，所述分别计算当前环境中第一预设频段所对应的第一权重因子ξ i、第二 预设频段所对应的第二权重因子ξ2以及第三预设频段所对应的第三权重因子ξ 3的步骤 包括：
[0013] 测量当前环境中的各个干扰信号的信号强度，并计算干扰信号的信号强度总和；
[0014] 根据第一预设频段、第二预设频段及第三预设频段的范围对各个干扰信号进行分 类；
[0015] 将处于第一预设频段内的干扰信号的信号强度之和与干扰信号的信号强度总和 的比值作为第一权重因子ξ 1;将处于第二预设频段内的干扰信号的信号强度之和与干扰 信号的信号强度总和的比值作为第二权重因子ξ 2;将处于第三预设频段内的干扰信号的 信号强度之和与干扰信号的信号强度总和的比值作为第三权重因子ξ 3。
[0016] 优选的，所述以第一预设频段中的第一频率发送信号进行三边定位以获取第一标 签点坐标（X 1, Y1)的步骤包括：
[0017] 根据第一频率发送信号以确定参考点的信号强度4与路径衰减参数Tl 1;
[0018] 分别在第一锚点、第二锚点及第三锚点测量标签点的信号强度，每组测量次数均 为N ;
[0019] 分别对测量出的三组N个信号强度进行高斯滤波；
[0020] 分别对高斯滤波后的每组信号强度进行统计均值以获得均值信号强度RSSI (1);
[0021] 根据公式RSSI(I) = A1-Tl1P获取标签点与第一锚点之间的距离、标签点与第二 锚点之间的距离以及标签点与第三锚点之间的距离，其中，P =l〇lg(d)，d为标签点与锚 点之间的距离；
[0022] 根据第一锚点、第二锚点、第三锚点的坐标以及标签点与第一锚点之间的距离、标 签点与第二锚点之间的距离以及标签点与第三锚点之间的距离获取标签点的坐标（X 1, Y1)。
[0023] 优选的，所述测量次数N大于或者等于100。
[0024] 优选的，根据公式
【权利要求】
1. 一种无线定位的方法，其特征在于，所述无线定位的方法包括： 分别计算当前环境中第一预设频段所对应的第一权重因子ξi、第二预设频段所对应 的第二权重因子ξ2以及第三预设频段所对应的第三权重因子ξ3; 分别以第一预设频段中的第一频率发送信号进行三边定位以获取第一标签点坐标 (X1,Y1)，以第二预设频段中的第二频率发送信号进行三边定位以获取第二标签点坐标（χ2， Υ2)，以第三预设频段中的第三频率发送信号进行三边定位以获取第三标签点坐标（χ3， Y3); 根据所述权重因子及对应的标签点坐标获取定位坐标X: X= [(IA1+ 12X2+ 13Χ3)，（IJ1+ 12Y2+ 13Υ3)]。
2. 根据权利要求1所述的无线定位的方法，其特征在于，所述分别计算当前环境中第 一预设频段所对应的第一权重因子I1、第二预设频段所对应的第二权重因子1以及第三 预设频段所对应的第三权重因子ξ3的步骤包括： 测量当前环境中的各个干扰信号的信号强度，并计算干扰信号的信号强度总和； 根据第一预设频段、第二预设频段及第三预设频段的范围对各个干扰信号进行分类； 将处于第一预设频段内的干扰信号的信号强度之和与干扰信号的信号强度总和的比 值作为第一权重因子ξ1;将处于第二预设频段内的干扰信号的信号强度之和与干扰信号 的信号强度总和的比值作为第二权重因子ξ2;将处于第三预设频段内的干扰信号的信号 强度之和与干扰信号的信号强度总和的比值作为第三权重因子ξ3。
3. 根据权利要求1所述的无线定位的方法，其特征在于，所述以第一预设频段中的第 一频率发送信号进行三边定位以获取第一标签点坐标（XpY1)的步骤包括： 根据第一频率发送信号以确定参考点的信号强度4与路径衰减参数η1; 分别在第一锚点、第二锚点及第三锚点测量标签点的信号强度，每组测量次数均为N; 分别对测量出的三组N个信号强度进行高斯滤波； 分别对高斯滤波后的每组信号强度进行统计均值以获得均值信号强度RSSI(1); 根据公式RSSI(I) =A1-H1P获取标签点与第一锚点之间的距离、标签点与第二锚点 之间的距离以及标签点与第三锚点之间的距离，其中，P=l〇lg(d)，d为标签点与锚点之 间的距离； 根据第一锚点、第二锚点、第三锚点的坐标以及标签点与第一锚点之间的距离、标签点 与第二锚点之间的距离以及标签点与第三锚点之间的距离获取标签点的坐标（X1,Y1)。
4. 根据权利要求3所述的无线定位的方法，其特征在于，所述测量次数N大于或者等于 IOOo
5. 根据权利要求3所述的无线定位的方法，其特征在于，根据公式 = 对测量出的N个信号强度进行高斯滤波，其中：μ为数学期望、σ2为 σ\Ι2π 标准方差。
6. 根据权利要求3所述的无线定位的方法，其特征在于，根据公式SM'/ =If 来 ^/-I 获取均值信号强度RSSI。
7. 根据权利要求1所述的无线定位的方法，其特征在于，所述以第二预设频段中的第 二频率发送信号进行三边定位以获取第二标签点坐标（X2,Y2)的步骤包括： 根据第二频率发送信号以确定参考点的信号强度4与路径衰减参数Tl2; 分别在第一锚点、第二锚点及第三锚点测量标签点的信号强度，每组测量次数均为N; 分别对测量出的三组N个信号强度进行高斯滤波； 分别对高斯滤波后的每组信号强度进行统计均值以获得均值信号强度RSSI(2); 根据公式RSSI(2) =A2-H2P获取标签点与第一锚点之间的距离、标签点与第二锚点 之间的距离以及标签点与第三锚点之间的距离，其中，P=l〇lg(d)，d为标签点与锚点之 间的距离； 根据第一锚点、第二锚点、第三锚点的坐标以及标签点与第一锚点之间的距离、标签点 与第二锚点之间的距离以及标签点与第三锚点之间的距离获取标签点的坐标（X2,Y2)。
8. 根据权利要求1所述的无线定位的方法，其特征在于，所述以第三预设频段中的第 三频率发送信号进行三边定位以获取第二标签点坐标（X3,Y3)的步骤包括： 根据第二频率发送信号以确定参考点的信号强度^与路径衰减参数τι3; 分别在第一锚点、第二锚点及第三锚点测量标签点的信号强度，每组测量次数均为N; 分别对测量出的三组N个信号强度进行高斯滤波； 分别对高斯滤波后的每组信号强度进行统计均值以获得均值信号强度RSSI(3); 根据公式RSSI(3) =A3-H3P获取标签点与第一锚点之间的距离、标签点与第二锚点 之间的距离以及标签点与第三锚点之间的距离，其中，P=l〇lg(d)，d为标签点与锚点之 间的距离； 根据第一锚点、第二锚点、第三锚点的坐标以及标签点与第一锚点之间的距离、标签点 与第二锚点之间的距离以及标签点与第三锚点之间的距离获取标签点的坐标（X3,Y3)。
9. 根据权利要求1所述的无线定位的方法，其特征在于，所述第一预设频段的频率范 围为小于或者等于2GHz;所述第二预设频段的频率范围为大于2GHz且小于或者等于4GHz; 所述第三预设频段的频率范围为大于4GHz。
10. 根据权利要求9所述的无线定位的方法，其特征在于，所述第一频率为800MHz;所 述第二频率为2. 4GHz;所述第三频率为5GHz。
【文档编号】G01S5/02GK104459617SQ201410829507
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】王涛 申请人:上海斐讯数据通信技术有限公司