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专利号: 2018105309293
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于渐变阴影权重模型的射频层析成像定位方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、建立无线定位系统,所述定位系统包括若干个无线收发节点,无线收发节点两两之间互相通信,组成多条无线链路;

步骤二、根据目标对无线链路影响的空间关系建立渐变阴影权重模型;

步骤三、分别测量无线链路在无目标时和有目标时的RSS值;

步骤四、采用双门限方式选取有效链路;

步骤五、基于渐变阴影权重模型利用射频层析成像方法进行定位。

2.根据权利要求1所述的基于渐变阴影权重模型的射频层析成像定位方法,其特征在于:所述定位系统包括M+1个无线收发节点,以IEEE802.15.4无线通信协议为基础进行组网,其中,M个无线收发节点构成测量网络,均匀分布在定位系统所定位区域的周边上,第M+

1个节点为数据采集节点,负责收集数据;所述M个无线收发节点两两之间互相通信,组成L=M×(M-1)/2条无线链路;所述定位区域均匀划分为N个像素点。

3.根据权利要求1所述的基于渐变阴影权重模型的射频层析成像定位方法,其特征在于:所述渐变阴影权重模型中第i(i=1,2,…,L)条链路所对应的渐变阴影权重模型公式如下:其中,wij表示当目标位于第j个像素点时对第i条链路所产生影响对应的权重值,di为第i条链路长度,dij1,dij2分别为第j个像素点到组成第i条链路两节点的距离,ai表示第i条链路对应椭圆的长轴长度; 为第i条链路对应的最大第1菲涅尔区半径,其中λ表示电磁波的波长。

4.根据权利要求1所述的基于渐变阴影权重模型的射频层析成像定位方法,其特征在于:所述双门限法选取的有效链路的集合为:S={li|thlow<Δyi(t)<thhigh,i=1,…,L}其中,下门限值为thlow=max{|μ(t)-σ(t)×zα/2|,min(ΔY(t))+3};上门限值为thhigh=min{|μ(t)+σ(t)×zα/2|,max(ΔY(t))-3},Δyi(t)表示t时刻第i条链路的RSS变化量,ΔY(t)=[Δy1(t)Δy2(t)…ΔyL(t)],zα/2表示RSS变化量概率分布的α(0<α<1)分位点值,代表

1-α的置信度, 和 分别代表t时刻所有L条链路上

RSS变化量的均值和方差。

5.根据权利要求1所述的基于渐变阴影权重模型的射频层析成像定位方法,其特征在于:所述射频层析成像定位包括以下步骤:步骤5.1、假设步骤四挑选出P条有效链路,分别计算P条有效链路的RSS变化量,结果记为ΔYP,根据射频层析成像原理,可得:ΔYP=WPx+v

T

其中,x=[x1,x2,…,xN]表示定位区域划分的像素矢量,xi,i=1,2,…,N表示各像素点上的值,v表示噪声矢量,WP为权重矩阵,由与集合S中P条链路相对应的P行矢量构成。

步骤5.2、引入正则化约束项,得到目标函数如下:

其中,β表示正则化系数,Q表示正则矩阵,||·||表示2范数,求上式,得到: