1.一种分方向熵加权WKNN的位置指纹室内定位方法,该方法包括:指纹数据的获取及预处理,构建离线位置指纹数据库,在线定位三个部分;
所述指纹数据的获取及预处理方法为:
在预定的测试区域中,按照一定间隔设定参考点,在每个参考点向不同方向收集数据信号;在每个参考点收集数据后,使用限幅‑均值滤波对收集的数据进行预处理,剔除其中的异常数据;使得各参考点的指纹数据拥有更好的稳定性以及准确性;
所述构建离线位置指纹数据库的方法为:
指纹数据库由下列公式表示:
式中Ω为原始位置指纹数据库,RSSI2j表示第2个参考点接收到的第j个AP的RSSI值;N为AP个数;M表示参考点的数量;(x1,y1)表示第一个参考点的坐标;
将原始指纹数据库根据空间位置平均划分为4个子数据库,如果该子数据库中数据个数大于设定阈值,则再次对4个子数据库进行划分,直到新一轮的子数据库中数据个数小于等于设定阈值,最后一次划分得到的子数据库称为最小子数据库,根数据库由所有子指纹库共同构建而成;
所述在线定位方法为:
步骤1:获取待定位目标的RSSI矢量值后,与当前层级4个子数据库的质心矢量进行欧式距离的计算,选取其中欧式距离最小的子数据库进行后续计算;
步骤2:采用如下方法在各个方向上选择出K个对定位目标更有用的参考点;
步骤2.1:计算各AP的RSSI值与选择计算的方向上坐标值的相关系数rj;
式中,rssiij表示区域中第i个参考点接收到的第j个AP的RSSI值, 表示区域中所有参考点接收到的第j个AP的RSSI的平均值,则表示区域中所有参考点在选择计算的方向上坐标的平均值,xi表示第i个参考点在选择计算的方向上的坐标值;
步骤2.2:对得到的相关性系数进行归一化处理;
其中,rg为第g个AP的RSSI值与选择计算的方向上坐标值之间的相关性系数;
步骤2.3:计算带定位点到参考点之间的欧式距离,并选择欧式距离最小的K个参考点;
其中,di表示待定位点与第i个参考点间的欧氏距离;
步骤3:采用下式分别计算步骤2得到的K个参考点接收到的第i个AP的RSSI值的占比,其中,pij表示第j个参考点接收到的第i个AP的RSSI值的占比,j=1,2,…,K;
步骤4:采用下式分别计算步骤2得到的K个参考点的信息熵;
其中,Ej表示第j个参考点的信息熵;
步骤5:采用下式分别计算步骤2得到的K个参考点的权值,其中,wj表示第j个参考点权值;
步骤6:将各K个参考点的权值带入如下公式得到选定方向上的定位结果;
其中,ε为一个不为零的小实数,避免分母为零的情况出现;
步骤7:采用步骤2到步骤6相同的方法计算其余方向上的定位结果,融合各个方向定位结果得到待定位目标点的位置坐标。