对数路径改进模型室内定位算法.pdf

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1、■一技矗皇堕一uKiondt^·‘rt#g匡0@口诵@魄国钾匡0@@毽妒◎国@◎凹重6@对数路径改进模型室内定位算法·算法设计·胡晓菲(北京地铁运营技术研发中心，北京100083)【摘要】随着定位技术的发展，室内定位已经成为一个很重要的研究热点。针对对数路径算法，通过对对数路径损耗模型的改进，即将环境中的噪声转化可以用数学描述的模型因子，来提高对数路径损耗模型对于RSS衰减描述的准确度，进而提高室内定位的精度。【关键词】室内定位；对数路径损耗；噪声因子【中图分类号】TN92；TN912【文献标志码】ADOI：10．16311／j．

2、audioe．2015．06．09Cluster—basedIndoorMedicalWastePositioningAlgorithmHUXiaofei(BeijingSubwayOperationTechnologyResearchCenter，Beijing100082，China)【Abstract】Withdevelopmentofpositioningtechnology，indoorpositioningbecomesaveryimportantresearchfocus．Trans—formingtheenviro

3、nmentalnoisefactorasmathematicaldescriptioninlogarithmicpathlossmodel，canincreasetheaccuracyofdescriptionofRSSattenuationandthenimprovetheaccuracyofpositioning．【Keywords】indoorpositioning；logarithmicpathloss；noisefactor1引言2信号传输损耗模型分析随着无线通信技术的发展，无线定位技术开依据信号强度定位，其实质是依据信

4、号能量值始得到广泛应用。目前已经能够实现在会展、学随传播距离的增加而衰减的特性来反映出标签与阅校、仓库等地对特定目标人或物进行快速目标跟读器之间实际的几何距离。因此，信号衰减规律踪和报警]。由于地铁站台环境存在严重的多径的准确性，直接影响系统定位的准确性。入射信号在效应和机械设备人员走动带来的噪声振动等问室内环境传播的过程中会由于室内障碍物等引起反题，精确定位需要庞大的计算量，定位误差偏离问射、绕射、折射和散射现象而形成多个路径传输，具有题也比较严重。不同强度、相位和时延的信号在接收端会叠加形成的室内定位的主要方式包括WiFi、R

5、FID、蜂窝、红衰减的、相位不断变化的信号波形。因此信道衰落统外线等]。信号测量方法包括基于信号强度(RSSI)计特陛模型的研究主要是多径环境中的幅度衰落。测量、基于到达时间(ToA)测量、基于到达时间差多径环境中的信号衰落幅度可服从不同分布，这依赖(DToA)测量和基于到达角度(AoA)测量等J。其中于测量时覆盖的面积，起主导作用的强信号存在与否应用最广泛的室内定位测量技术是基于信号强度的等。其主要分布包括用于描述平坦衰落信号或独立RSSI损耗估算算法。多径分量接收包络统计时变特性的瑞利(Rayleigh)基于RSSI的射频技术

6、一般根据信号的强度分布、描述存在一个主要的静态(非衰落)信号分量损耗和距离的对应关系(信号损耗模型)确定信号时小尺度衰落包络分布的莱斯分布和对数正态分布。源与接收器之间的距离来实现定位J。但是，由通常发现一些信道短期内服从上述分布，但当多径于射频信号在传播过程中存在很多影响因素，导信道中各路径差别较大时，传输衰减会变得复杂而难以致其衰减的规律不符合信号损耗模型的数学描用数学方式描述。实际计算中会根据信号的强度分布述，定位的精度偏低。本文针对射频信号的传播使用统计模型来简化信号传输分布。统计模型包括自特性进行了分析和研究，通过对距离

7、和RSSI对应由空间传播模型、对数路径参考模型、多重断点模型等。关系的研究得到较准确的信号传播模型来提高定对数损耗模型是一种经验模型，该模型是利用对位精度。数关系来描述信号在传输过程中由于路径损耗而产●一拄●投稿网址：http：／／AudioE．an生兰塑鲞蔓塑团电声基础■一技一0@0饷@嗡囿匡0@@⑥国@⑥凹6@岛-以。^l^“rf^生的偏差J。该模型基于自由衰落的理论和实际的到阅读器的距离d，将距离d与仿真计算得到的数据测试，描述在室内存在遮挡的条件下，接收到信PL(d)值成对记录下里，将PL(d)与d的对应关系号强度PL(d

8、)为绘制成二维曲线如图1所示。，，，、PL(d)(dB)=PL(d。)+10nlgI_l+(dB)(1)＼tt0／式中：d是单位距离；(do)是无线信号在单位参考距离为d。时收到的信号强度；rt代表不同环境的路径损耗数，表征路径损耗增长的速率；表示