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二、实验要求 已知4个基站位置坐标分别为[0 0][0 21][21 0][21 21]。每间隔一米设置400个参考点通过路径损耗模型计算每个参考点的位置相关的RSS指纹四个基站的RSS建立离线数据库。路径损耗参数设为d_01p_0-30dBn-3σ1。当目标处于position_target[9.5,10.7]时通过路径损耗模型得出目标指纹并与数据库进行在线匹配得到最近的参考点坐标。
三、实验内容 1、位置指纹 一个位置指纹通常是指一个MS在某个特定位置采集不同AP发送过来的信号构成与特定位置相关的信号特征。通常可分为参考RF指纹与目标RF指纹。 2、位置指纹法 位置指纹法通常都是一个两阶段的工作模式 1离线阶段使用移动设备采集各AP发出来的RSSI(接收信号强度)关联上采集时的位置信息构建一个位置指纹数据库。 2在线阶段用用户采集到的各AP的RSSI去搜索位置指纹数据库得到最近的参考点坐标估算用户位置。 3、位置指纹数据库 位置指纹数据库(LFDB)的构建是在离线阶段完成。位置指纹数据库由众多数据库元素组成。数据库元素为DBE{L,R}。其中L表示物理位置R表示在该位置上采集到的指纹表述如下
N_r表示的是离线阶段在参考位置点上采样设备通信范围内的AP数目。r_i表示的是采样设备接收自第i个AP的信号参数id_i表示的是AP的ID。
3、实验分析过程 1利用路径损耗模型计算出区域内400个参考点的路径损耗构建指纹库。 2根据路径损耗模型求出目标位置的路径损耗。路径损耗模型如下公式。 3使用曼哈顿距离将目标位置损耗值与数据库进行匹配权重距离L_P最小对应的位置就是目标指纹的位置。 此次实验运用MATLAB时主要注意循环结构和结构体的使用。 程序代码详见附录3。 四、实验结果 代码运行结果如下图
由于路径损耗计算中存在随机数故程序每次运行计算出的路径损耗结果会有所不同相应地匹配出的具体坐标也将不同。但RSS0大致能够稳定在-68至-63dB间。
五、实验讨论 WI-FI指纹定位的核心思想是把实际环境中的位置和某种“指纹”联系起来一个位置对应一个独特的指纹。这个指纹可以是单维或多维的比如从某个特定位置的信号中提取指纹那么指纹可以是这个信号的一个特征或多个特征最常见的是信号强度。 在实际应用中一般通过在定位空间采集通信设备的物理地址和信号特征构成指纹数据库而非采集基站信息构建数据库故不需要知道基站位置坐标。若要对某个待定位点进行定位则采集该点的信号特征并于指纹数据库进行对比将数据库中与待定位点信号特征最接近的采样点作为该定位点的定位结果。
