WiFi环境中的定位方法及其系统

本发明涉及WiFi环境中的定位方法及其系统，方法包括：步骤1，对WiFi环境的区域进行位置划分，采集所有位置在所有信源无缺失环境下的信号强度建立信号强度到位置标号间的映射模型；步骤2，采集部分位置在部分信源缺失环境下的信号强度，根据采集到的所有位置在所有信源无缺失环境下的信号强度和部分位置在部分信源缺失环境下的信号强度按流行正则化方法求解回归函数；步骤3，在测试阶段检测到待定位位置所接收到的信源的信号强度，将信号强度带入回归函数，计算出在待定位位置上未接收到信号强度的信源对应的补充信号强度，依据接收的信号强度和补充信号强度由映射模型计算位置标号。本发明能够提高WiFi环境中定位的精确度。

1.一种WiFi环境中的定位方法，包括：步骤1，对WiFi环境的区域进行位置划分，采集所有位置在所有信源无缺失环境下的信号强度建立信号强度到位置标号间的映射模型；其特征在于，所述方法还包括：步骤2，采集部分位置在部分信源缺失环境下的信号强度，根据采集到的所有位置在所有信源无缺失环境下的信号强度和部分位置在部分信源缺失环境下的信号强度按流行正则化方法求解回归函数；步骤3，在测试阶段检测到待定位位置所接收到的信源的信号强度，将所述信号强度带入所述回归函数，计算出在待定位位置上未接收到信号强度的信源对应的补充信号强度，依据待定位位置接收的信号强度和补充信号强度由所述映射模型计算出所述待定位位置的位置标号。
2.如权利要求1所述的WiFi环境中的定位方法，其特征在于，所述步骤2进一步为，步骤21，采集部分位置在部分信源缺失环境下的信号强度；步骤22，对位置接收的信号源的信号强度进行聚类；步骤23，对应每个聚类，根据聚类中所有位置采集到的在所有信源无缺失环境下的信号强度和聚类中部分位置在部分信源缺失环境下的信号强度按流行正则化方法求解回归函数。
3.如权利要求2所述的WiFi环境中的定位方法，其特征在于，所述步骤3进一步为，步骤31，在测试阶段检测到待定位位置所接收到的信源的信号强度；步骤32，确定所述待定位位置接收到的信源的信号强度所属的聚类；步骤33，将所述待定位位置接收到的信源的信号强度带入所属聚类对应的回归函数，计算出在待定位位置上未接收到信号强度的信源对应的补充信号强度；步骤34，依据待定位位置接收的信号强度和补充信号强度由所述映射模型计算出所述待定位位置的位置标号。
4.如权利要求3所述的WiFi环境中的定位方法，其特征在于， 所述步骤1和所述步骤2中都被采集到的信号的信源为正常信源，在所述步骤2中未被采集到的信源为异常信源；所述步骤22进一步为，步骤41，将所述步骤1中采集的所有位置上接收的正常信源的信号强度和所述步骤2中采集的部分位置接收的正常信源的信号强度组成信号强度矩阵，矩阵中的行代表位置，列代表正常信号源的信号强度，行向量为对应位置的信号向量；步骤42，计算各个位置的信号向量间明氏距离，将明氏距离小于预设阀值的信号向量分为同一个聚类。
5.如权利要求4所述的WiFi环境中的定位方法，其特征在于，所述步骤32进一步为，步骤51，对于每个聚类，计算聚类中所有信号向量对应于同一信源的信号强度的平均值，所述平均值组成聚类中心向量；步骤52，计算待定位位置的信号向量同各个聚类的聚类中心向量间明氏距离，最小明氏距离对应的聚类为所述待定位位置的信号向量所属的聚类。
6.如权利要求2所述的WiFi环境中的定位方法，其特征在于，所述步骤23进一步为，步骤61，根据聚类中位置的信号向量，计算聚类的拉普拉斯图；步骤62，将所述聚类的拉普拉斯图，聚类中所有位置在所述步骤1中采集的所有信源的信号强度，所述聚类的部分位置在所述步骤2中采集的正常信源的信号强度带入流行正则化公式，求解出所述聚类的回归函数。
7.如权利要求3所述的WiFi环境中的定位方法，其特征在于，所述步骤21和所述步骤22间还包括：步骤71，对所述步骤1和所述步骤2中采集的信号强度进行高斯平滑和归一化；所述步骤31和所述步骤32间还包括：步骤72，对待定位位置所接收到的信源的信号强度进行高斯平滑和归一化。
8.一种WiFi环境中的定位系统，其特征在于，包括：映射模型建立模块，用于对WiFi环境的区域进行位置划分，采集所有位置在所有信源无缺失环境下的信号强度建立信号强度到位置标号间的映射模 型；回归函数求解模块，用于采集部分位置在部分信源缺失环境下的信号强度，根据采集到的所有位置在所有信源无缺失环境下的信号强度和部分位置在部分信源缺失环境下的信号强度按流行正则化方法求解回归函数；位置标识模块，用于在测试阶段检测到待定位位置所接收到的信源的信号强度，将所述信号强度带入所述回归函数，计算出在待定位位置上未接收到信号强度的信源对应的补充信号强度，依据待定位位置接收的信号强度和补充信号强度由所述映射模型计算出所述待定位位置的位置标号。
9.如权利要求8所述的WiFi环境中的定位系统，其特征在于，所述回归函数求解模块进一步用于采集部分位置在部分信源缺失环境下的信号强度；对位置接收的信号源的信号强度进行聚类；对应每个聚类，根据聚类中所有位置采集到的在所有信源无缺失环境下的信号强度和聚类中部分位置在部分信源缺失环境下的信号强度按流行正则化方法求解回归函数。
10.如权利要求9所述的WiFi环境中的定位系统，其特征在于，所述位置标识模块进一步用于在测试阶段检测到待定位位置所接收到的信源的信号强度；确定所述待定位位置接收到的信源的信号强度所属的聚类；将所述待定位位置接收到的信源的信号强度带入所属聚类对应的回归函数，计算出在待定位位置上未接收到信号强度的信源对应的补充信号强度；依据待定位位置接收的信号强度和补充信号强度由所述映射模型计算出所述待定位位置的位置标号。
11.如权利要求10所述的WiFi环境中的定位系统，其特征在于，所述映射模型建立模块和所述回归函数求解模块中都被采集到的信号的信源为正常信源，在所述回归函数求解模块中未被采集到的信源为异常信源；所述回归函数求解模块根据位置接收的信号源的信号强度对信号强度进行聚类时进一步用于将所述映射模型建立模块采集的所有位置上接收的正常信源的信号强度和所述回归函数求解模块采集的部分位置接收的正常信源的信号强度组成信号强度矩阵，矩阵中的行代表位置，列代表正常信号源的信号强度，行向量为对应位置的信号向量；计算各个位置的信号向量间明氏距离，将明氏距离小于预设阀值的信号向量分为同一个聚类。
12.如权利要求11所述的WiFi环境中的定位系统，其特征在于，所述位置标识模块在根据所述待定位位置接收到的信源的信号强度确定 所述信号强度所属的聚类时进一步对于每个聚类，计算聚类中所有信号向量对应于同一信源的信号强度的平均值，所述平均值组成聚类中心向量；计算待定位位置的信号向量同各个聚类的聚类中心向量间明氏距离，最小明氏距离对应的聚类为所述待定位位置的信号向量所属的聚类。
13.如权利要求9所述的WiFi环境中的定位系统，其特征在于，所述回归函数求解模块在对应每个聚类求解回归函数时进一步用于根据聚类中位置的信号向量，计算聚类的拉普拉斯图；将所述聚类的拉普拉斯图，聚类中所有位置在所述映射模型建立模块采集的所有信源的信号强度，所述聚类的部分位置在所述回归函数求解模块中采集的正常信源的信号强度带入流行正则化公式，求解出所述聚类的回归函数。
14.如权利要求10所述的WiFi环境中的定位系统，其特征在于，所述系统还包括归一化平滑模块，用于对所述映射模型建立模块和所述回归函数求解模块采集的信号强度进行高斯平滑和归一化；以及对待定位位置所接收到的信源的信号强度进行高斯平滑和归一化。