基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，涉及室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，上述定位方法包括以下步驟：在離線階段，設(shè)置AP設(shè)備的位置及待定位點(diǎn)，利用調(diào)整天線之間的相位差指定波束方向，得到定向的波束信號(hào)；上述待定位點(diǎn)接收AP設(shè)備發(fā)送的波束信號(hào)；提取波束信號(hào)中的RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值；將提取的RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值依次進(jìn)行濾波、相位校正處理，得到RSSI指紋，多個(gè)上述RSSI指紋構(gòu)成RSSI指紋庫；在在線階段，AP設(shè)備發(fā)送波束，利用天線的相位差來調(diào)整波束指向，得到定向的波束信號(hào)；將上述波束信號(hào)發(fā)送至待定位點(diǎn)，得到RSSI指紋；計(jì)算最佳匹配，得到目標(biāo)位置。得到目標(biāo)位置。得到目標(biāo)位置。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)


[0001]本專利技術(shù)涉及室內(nèi)定位
，具體涉及基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

技術(shù)介紹

[0002]基于場(chǎng)景分析的定位技術(shù)通常需要進(jìn)行環(huán)境調(diào)查，以獲得使用定位系統(tǒng)的環(huán)境的指紋或特征；最初，在離線階段收集不同的RSSI測(cè)量值，一旦系統(tǒng)被部署，在線測(cè)量與離線測(cè)量進(jìn)行比較以估計(jì)用戶位置。
[0003]目前大多數(shù)智能手機(jī)、筆記本電腦和其他便攜式用戶設(shè)備都支持WiFi，這使得WiFi成為室內(nèi)定位的理想選擇，也是研究最廣泛的定位技術(shù)之一。
[0004]傳統(tǒng)的WiFi定位方法都是通過AP設(shè)備天線信號(hào)的全向輻射來收集對(duì)應(yīng)參考點(diǎn)的RSS或CSI值，但這種方法需要在室內(nèi)環(huán)境中部署多個(gè)AP設(shè)備，目前室內(nèi)環(huán)境中，一個(gè)房間或一個(gè)樓層所部署的AP設(shè)備數(shù)量往往達(dá)不到傳統(tǒng)定位系統(tǒng)的要求，無法使用已知的指紋定位方法，在單個(gè)AP設(shè)備定位時(shí)，傳統(tǒng)指紋信息幾乎不可使用，無法進(jìn)行定位或定位精度嚴(yán)重不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0005]本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)WiFi指紋定位方法的AP設(shè)備部署數(shù)量不足導(dǎo)致無法定位或定位精度不足，目的在于提供基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，利用AP設(shè)備上的天線陣列實(shí)現(xiàn)波束成形，通過調(diào)整不同天線之間的相位差來調(diào)整波束的指向方向，發(fā)送的是具有具體指向的定向波束，解決了指紋定位中AP設(shè)備部署數(shù)量不足，無法進(jìn)行定位或定位精度低的問題。
[0006]本專利技術(shù)通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007]第一方面公開基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法，包括以下步驟：
[0008]接收RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值構(gòu)建RSSI指紋庫；
[0009]利用AP設(shè)備的天線陣列中天線的相位差來調(diào)整波束指向，得到波束信號(hào)；
[0010]將上述波束信號(hào)發(fā)送至待定位點(diǎn)，得到RSSI指紋；
[0011]計(jì)算上述RSSI指紋在RSSI指紋庫中的最佳匹配，得到目標(biāo)位置。
[0012]上述AP設(shè)備上的天線陣列實(shí)現(xiàn)波束成形，通過調(diào)整不同天線之間的相位差來調(diào)整波束的指向方向，發(fā)送的是具有具體指向的定向波束信號(hào)，在上述待定位點(diǎn)不斷收集AP設(shè)備發(fā)送的波束信號(hào)，上述波束信號(hào)到達(dá)指定方向后，上述待定位點(diǎn)停止接收波束信號(hào)，上述每個(gè)待定位點(diǎn)收集到的RSS信號(hào)值有多個(gè)，上述構(gòu)建的RSSI指紋庫中每個(gè)點(diǎn)具有多維度或更高維度參數(shù)RSS，利用高緯度參數(shù)RSS達(dá)到更精準(zhǔn)的定位。
[0013]進(jìn)一步的，構(gòu)建上述RSSI指紋庫，包括以下步驟：
[0014]設(shè)置AP設(shè)備的位置及待定位點(diǎn)，利用AP設(shè)備的天線陣列中天線的相位差來調(diào)整波束指向，得到波束信號(hào)；
[0015]上述待定位點(diǎn)接收AP設(shè)備發(fā)送的波束信號(hào)；
[0016]提取上述波束信號(hào)中的RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值；
[0017]將上述提取的RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值進(jìn)行濾波處理；
[0018]將上述濾波后的RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值的相位差進(jìn)行校正，得到RSSI指紋。
[0019]上述每個(gè)角度的待定位點(diǎn)收集一次RSS信號(hào)值，上述待定位點(diǎn)包括多個(gè)角度，上述多個(gè)角度的待定位點(diǎn)收集到多個(gè)RSS信號(hào)值，上述構(gòu)建的RSSI指紋庫中每個(gè)點(diǎn)具有多維度或更高維度參數(shù)RSS，利用高緯度參數(shù)RSS達(dá)到更精準(zhǔn)的定位。
[0020]進(jìn)一步的，上述待定位點(diǎn)包括多個(gè)，提取所有的上述待定位點(diǎn)接收的波束信號(hào)中的RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值，得到由多個(gè)上述RSSI指紋構(gòu)成的RSSI指紋庫。
[0021]在波束指向改變時(shí)，可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)待定位點(diǎn)，且每個(gè)待定位點(diǎn)的每個(gè)角度收集一次AP設(shè)備發(fā)送的波束信號(hào)，直到波束信號(hào)的指向不再改變，使得上述構(gòu)建的RSSI指紋庫中每個(gè)點(diǎn)具有多維度或更高維度參數(shù)RSS，利用高緯度參數(shù)RSS達(dá)到更精準(zhǔn)的定位。
[0022]進(jìn)一步的，上述波束信號(hào)為圍繞AP設(shè)備旋轉(zhuǎn)至不同角度的波束信息。
[0023]上述波束圍繞AP設(shè)備旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一圈后，將此次旋轉(zhuǎn)一圈的角度劃分為360個(gè)角度，每個(gè)角度的待定位點(diǎn)收集一次RSS信號(hào)值，這樣每個(gè)待定位點(diǎn)收集到的RSS信號(hào)值為360個(gè)數(shù)據(jù)，上述構(gòu)建的RSSI指紋庫中每個(gè)點(diǎn)具有達(dá)到360維度的更高維度參數(shù)RSS，利用高緯度參數(shù)RSS達(dá)到更精準(zhǔn)的定位。
[0024]進(jìn)一步的，上述待定位點(diǎn)包括多個(gè)角度，每個(gè)角度的待定位點(diǎn)接收一次對(duì)應(yīng)角度的波束信號(hào)。
[0025]上述每個(gè)角度的待定位點(diǎn)收集一次波束信號(hào)，每個(gè)待定位點(diǎn)收集到的波束信號(hào)為多個(gè)，達(dá)到了高維度參數(shù)RSS，利用高緯度參數(shù)RSS達(dá)到更精準(zhǔn)的定位。
[0026]進(jìn)一步的，上述定位方法包括離線階段和在線階段，
[0027]在離線階段，構(gòu)建上述RSSI指紋庫；
[0028]在在線階段，上述待定位點(diǎn)接收波束信號(hào)，得到RSSI指紋，計(jì)算上述RSSI指紋在RSSI指紋庫中的最佳匹配值，得到目標(biāo)位置。
[0029]進(jìn)一步的，計(jì)算上述RSSI指紋在RSSI指紋庫中的最佳匹配值，包括以下步驟：
[0030]計(jì)算上述在線階段的RSSI指紋與RSSI指紋庫中每個(gè)RSSI指紋的平均值；
[0031]從RSSI指紋庫中選取最佳匹配，得到目標(biāo)位置。
[0032]第二方面公開一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，上述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，上述計(jì)算機(jī)程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法。
[0033]第三方面公開基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位裝置，采用上述基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法實(shí)現(xiàn)定位。
[0034]進(jìn)一步的，包括:
[0035]AP設(shè)備，用于發(fā)送波束；
[0036]天線陣列，與上述AP設(shè)備連接，用于通過調(diào)整天線之間的相位差來調(diào)整波束指向，得到波束信號(hào)；
[0037]接收器，設(shè)置于待定位點(diǎn)，用于構(gòu)建RSSI指紋庫；或者，接收AP設(shè)備發(fā)送的波束信號(hào)，得到RSSI指紋，計(jì)算上述RSSI指紋在RSSI指紋庫中的最佳匹配，得到目標(biāo)位置。
[0038]上述天線陣列實(shí)現(xiàn)波束成形，過調(diào)整不同天線之間的相位差來調(diào)整波束的指向方
向，發(fā)送的是具有具體指向的定向波束信號(hào)，在上述待定位點(diǎn)不斷收集AP設(shè)備發(fā)送的波束信號(hào)，上述波束信號(hào)到達(dá)指定方向后，上述待定位點(diǎn)停止接收波束信號(hào)，將上述波束經(jīng)過路徑的總角度劃分為多個(gè)角度，上述待定位點(diǎn)包括多個(gè)角度，每個(gè)角度的待定位點(diǎn)收集一次波束信號(hào)，上述每個(gè)待定位點(diǎn)收集到的波束信號(hào)有多個(gè)，上述構(gòu)建的RSSI指紋庫中每個(gè)點(diǎn)具有多維度或更高維度參數(shù)RSS，利用高緯度參數(shù)RSS達(dá)到更精準(zhǔn)的定位。
[0039]本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0040]上述AP設(shè)備上的天線陣列實(shí)現(xiàn)波束成形，通過調(diào)整不同天線之間的相位差來調(diào)整波束的指向方向，發(fā)送的是具有具體指向的定向波束信號(hào)，在上述待定位點(diǎn)不斷收集AP設(shè)備發(fā)送的波束信號(hào)，上述波束信號(hào)到達(dá)指定方向后，上述待定位點(diǎn)停止接收波束信號(hào)，將上述波束經(jīng)過路徑的總角度劃分為多個(gè)角度，上本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法，其特征在于，包括以下步驟：接收RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值構(gòu)建RSSI指紋庫；利用AP設(shè)備(1)的天線陣列(2)中天線的相位差來調(diào)整波束指向，得到波束信號(hào)；將所述波束信號(hào)發(fā)送至待定位點(diǎn)，得到RSSI指紋；計(jì)算所述RSSI指紋在RSSI指紋庫中的最佳匹配，得到目標(biāo)位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法，其特征在于，構(gòu)建所述RSSI指紋庫，包括以下步驟：設(shè)置AP設(shè)備(1)的位置及待定位點(diǎn)，利用AP設(shè)備(1)的天線陣列(2)中天線的相位差來調(diào)整波束指向，得到波束信號(hào)；所述待定位點(diǎn)接收AP設(shè)備(1)發(fā)送的波束信號(hào)；提取所述波束信號(hào)中的RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值；將所述提取的RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值進(jìn)行濾波處理；將所述濾波后的RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值的相位差進(jìn)行校正，得到RSSI指紋。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法，其特征在于，所述待定位點(diǎn)包括多個(gè)，提取所有的所述待定位點(diǎn)接收的波束信號(hào)中的RSS信號(hào)值和CSI信號(hào)值，得到由多個(gè)所述RSSI指紋構(gòu)成的RSSI指紋庫。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法，其特征在于，所述波束信號(hào)為圍繞AP設(shè)備(1)旋轉(zhuǎn)至不同角度的波束信息。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于波束成形的單個(gè)AP設(shè)備定位方法，其特征在于，所述待定位點(diǎn)包括多個(gè)角度，每個(gè)角度的待定位...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：段垚鑫，胡榕斌，聶文迪，洪承鎬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶郵電大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：