一种提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法，其包括如下步骤：S1、将所有在线采集的RSS样本排列成RSS矩阵；S2、利用相关系数测量在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度。本发明还提供一种提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统。
1.一种提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、将所有在线采集的RSS样本排列成RSS矩阵；
S2、利用相关系数测量在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度；
所述步骤S2中在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度通过相关系数表示，相关系数的取值范围为[-1,1]；
在相关系数大于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵正相关；
在相关系数小于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵负相关；
在相关系数等于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵零相关；
在计算RSS矩阵的相关系数时，由所有在线样本所排列的矩阵rss和由位置指纹图中第l个参考点RSS数据建立的矩阵rss'l之间的相关系数通过如下公式获得：公式1：
其中rssi,j和RSSi,j,l'分别表示矩阵rss和矩阵rss’l中第i行第j列的RSS数值；μrss和μl分别表示矩阵rss的均值和矩阵rss’l的均值，其中μrss和μl通过如下公式获取：公式2：
在所有L个相关系数被计算后，将其按照降序排列并选择前K个相关系数所对应的参考点，平均其位置坐标作为定位结果，计算公式如下：公式3：
其中{MAX_K(r1，…，rL)}表示最大的K个相关系数的集合；loci表示所选择的近邻参考点i的位置坐标； 表示最终的定位坐标；
在用户在同一位置采集到多个在线RSS样本，并利用公式1计算所有L个相关系数时，公式1中的 项为常数；
在参考点RSS变化范围小于预设变化值时，公式1改为：其中，N表示在每个参考点上所采集的RSS样本数量；M表示AP的数量。
2.一种提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统，其特征在于，其包括如下单元：矩阵构建单元，用于将所有在线采集的RSS样本排列成RSS矩阵；
相似度计算单元，用于利用相关系数测量在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度；
所述相似度计算单元中在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度通过相关系数表示，相关系数的取值范围为[-1,1]；
在相关系数大于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵正相关；
在相关系数小于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵负相关；
在相关系数等于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵零相关；
在计算RSS矩阵的相关系数时，由所有在线样本所排列的矩阵rss和由位置指纹图中第l个参考点RSS数据建立的矩阵rss’l之间的相关系数通过如下公式获得：公式1：
其中rssi,j和RSSi,j,l'分别表示矩阵rss和矩阵rss'l中第i行第j列的RSS数值；μrss和μl分别表示矩阵rss的均值和矩阵rss’l的均值，其中μrss和μl通过如下公式获取：公式2：
在所有L个相关系数被计算后，将其按照降序排列并选择前K个相关系数所对应的参考点，平均其位置坐标作为定位结果，计算公式如下：公式3：
其中{MAX_K(r1，…，rL)}表示最大的K个相关系数的集合；loci表示所选择的近邻参考点i的位置坐标； 表示最终的定位坐标；
在用户在同一位置采集到多个在线RSS样本，并利用公式1计算所有L个相关系数时，公式1中的 项为常数；
在参考点RSS变化范围小于预设变化值时，公式1改为：其中，N表示在每个参考点上所采集的RSS样本数量；M表示AP的数量。
提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及室内定位技术领域，特别涉及一种提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法及系统。
背景技术
[0002] 现有技术利用在线RSS均值样本计算定位结果的位置指纹定位算法，相关参考点RSS变化没有引入相关系数，导致定位精度不理想。
发明内容
[0003] 有鉴于此，本发明提出一种提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法及系统。
[0004] 一种提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法，其包括如下步骤：
[0005] S1、将所有在线采集的RSS样本排列成RSS矩阵；
[0006] S2、利用相关系数测量在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度。
[0007] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法中，
[0008] 所述步骤S2中在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度通过相关系数表示，相关系数的取值范围为[-1,1]；
[0009] 在相关系数大于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵正相关；
[0010] 在相关系数小于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵负相关；
[0011] 在相关系数等于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵零相关。
[0012] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法中，
[0013] 在计算RSS矩阵的相关系数时，由所有在线样本所排列的矩阵rss和由位置指纹图中第l个参考点RSS数据建立的矩阵rss′l之间的相关系数通过如下公式获得：
[0014] 公式1：
[0015]
[0016] ，其中rssi,j和RSSi,j,l'分别表示矩阵rss和矩阵rss'l中第i行第j列的RSS数值；μrss和μl分别表示矩阵rss的均值和矩阵rss′l的均值，N表示在每个参考点上所采集的RSS样本数量；M表示AP的数量；其中μrss和μl通过如下公式获取：
[0017] 公式2：
[0018]
[0019] 在所有L个相关系数被计算后，将其按照降序排列并选择前K个相关系数所对应的参考点，平均其位置坐标作为定位结果，计算公式如下：
[0020] 公式3：
[0021]
[0022] 其中{MAX_K(r1，…，rL)}表示最大的K个相关系数的集合；loci表示所选择的近邻参考点i的位置坐标； 表示最终的定位坐标。
[0023] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法中，
[0024] 在用户在同一位置采集到多个在线RSS样本，并利用公式1计算所有L个相关系数时，公式1中的 项为常数。
[0025] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法中，
[0026] 在参考点RSS变化范围小于预设变化值时，公式1改为：
[0027] 公式4：
[0028]
[0029] 相对于公式1，公式4节省3 3×-T次加法操作、T-2次乘法操作和2次开平方操作。
[0030] 本发明还提供一种提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统，其包括如下单元：
[0031] 矩阵构建单元，用于将所有在线采集的RSS样本排列成RSS矩阵；
[0032] 相似度计算单元，用于利用相关系数测量在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度。
[0033] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统中，
[0034] 所述相似度计算单元中在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度通过相关系数表示，相关系数的取值范围为[-1,1]；
[0035] 在相关系数大于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵正相关；
[0036] 在相关系数小于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵负相关；
[0037] 在相关系数等于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵零相关。
[0038] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统中，
[0039] 在计算RSS矩阵的相关系数时，由所有在线样本所排列的矩阵rss和由位置指纹图中第l个参考点RSS数据建立的矩阵rss′l之间的相关系数通过如下公式获得：
[0040] 公式1：
[0041]
[0042] ，其中rssi,j和RSSi,j,l'分别表示矩阵rss和矩阵rss'l中第i行第j列的RSS数值；μrss和μl分别表示矩阵rss的均值和矩阵rss′l的均值，其中μrss和μl通过如下公式获取：
[0043] 公式2：
[0044]
[0045] 在所有L个相关系数被计算后，将其按照降序排列并选择前K个相关系数所对应的参考点，平均其位置坐标作为定位结果，计算公式如下：
[0046] 公式3：
[0047]
[0048] 其中{MAX_K(r1，…，rL)}表示最大的K个相关系数的集合；loci表示所选择的近邻参考点i的位置坐标； 表示最终的定位坐标。
[0049] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统中，
[0050] 在用户在同一位置采集到多个在线RSS样本，并利用公式1计算所有L个相关系数时，公式1中的 项为常数。
[0051] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统中，
[0052] 在参考点RSS变化范围小于预设变化值时，公式1改为：
[0053]
[0054] 实施本发明提供的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法及系统与现有技术相比具有以下有益效果：
[0055] 本发明可以有效节约终端设备的硬件资源和能耗，更适合在终端设备实际应用。
附图说明
[0056] 图1是本发明实施例的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法流程图。
具体实施方式
[0057] 如图1所示，一种提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法，其包括如下步骤：
[0058] S1、将所有在线采集的RSS样本排列成RSS矩阵；
[0059] S2、利用相关系数测量在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度。
[0060] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法中，
[0061] 所述步骤S2中在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度通过相关系数表示，相关系数的取值范围为[-1,1]；
[0062] 在相关系数大于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵正相关；
[0063] 在相关系数小于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵负相关；
[0064] 在相关系数等于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵零相关。
[0065] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法中，
[0066] 在计算RSS矩阵的相关系数时，由所有在线样本所排列的矩阵rss和由位置指纹图中第l个参考点RSS数据建立的矩阵rss′l之间的相关系数通过如下公式获得：
[0067] 公式1：
[0068]
[0069] ，其中rssi,j和RSSi,j,l'分别表示矩阵rss和矩阵rss'l中第i行第j列的RSS数值；μrss和μl分别表示矩阵rss的均值和矩阵rss′l的均值，N表示在每个参考点上所采集的RSS样本数量；M表示AP的数量；其中μrss和μl通过如下公式获取：
[0070] 公式2：
[0071]
[0072] 在所有L个相关系数被计算后，将其按照降序排列并选择前K个相关系数所对应的参考点，平均其位置坐标作为定位结果，计算公式如下：
[0073] 公式3：
[0074]
[0075] 其中{MAX_K(r1，…，rL)}表示最大的K个相关系数的集合；loci表示所选择的近邻参考点i的位置坐标； 表示最终的定位坐标。
[0076] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法中，
[0077] 在用户在同一位置采集到多个在线RSS样本，并利用公式1计算所有L个相关系数时，公式1中的 项为常数。
[0078] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法中，
[0079] 在参考点RSS变化范围小于预设变化值时，公式1改为：
[0080] 公式4：
[0081]
[0082] 相对于公式1，公式4节省33×-T次加法操作、T-2次乘法操作和2次开平方操作。
[0083] 本发明还提供一种提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统，其包括如下单元：
[0084] 矩阵构建单元，用于将所有在线采集的RSS样本排列成RSS矩阵；
[0085] 相似度计算单元，用于利用相关系数测量在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度。
[0086] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统中，
[0087] 所述相似度计算单元中在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵的相似度通过相关系数表示，相关系数的取值范围为[-1,1]；
[0088] 在相关系数大于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵正相关；
[0089] 在相关系数小于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵负相关；
[0090] 在相关系数等于0时，表示在线RSS矩阵和参考点RSS矩阵零相关。
[0091] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统中，
[0092] 在计算RSS矩阵的相关系数时，由所有在线样本所排列的矩阵rss和由位置指纹图中第l个参考点RSS数据建立的矩阵rss′l之间的相关系数通过如下公式获得：
[0093] 公式1：
[0094]
[0095] ，其中rssi,j和RSSi,j,l'分别表示矩阵rss和矩阵rss'l中第i行第j列的RSS数值；μrss和μl分别表示矩阵rss的均值和矩阵rss′l的均值，其中μrss和μl通过如下公式获取：
[0096] 公式2：
[0097]
[0098] 在所有L个相关系数被计算后，将其按照降序排列并选择前K个相关系数所对应的参考点，平均其位置坐标作为定位结果，计算公式如下：
[0099] 公式3：
[0100]
[0101] 其中{MAX_K(r1，…，rL)}表示最大的K个相关系数的集合；loci表示所选择的近邻参考点i的位置坐标； 表示最终的定位坐标。
[0102] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统中，
[0103] 在用户在同一位置采集到多个在线RSS样本，并利用公式1计算所有L个相关系数时，公式1中的 项为常数。
[0104] 在本发明所述的提升位置指纹的WLAN室内定位精度系统中，
[0105] 在参考点RSS变化范围小于预设变化值时，公式1改为：
[0106]
[0107] 实施本发明提供的提升位置指纹的WLAN室内定位精度方法及系统与现有技术相比具有以下有益效果：
[0108] 本发明可以有效节约终端设备的硬件资源和能耗，更适合在终端设备实际应用。
[0109] 可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
