基于Pearson相关系数的快速虚拟网格匹配定位算法

郝德华，关维国，邹林杰，焦 萌

(辽宁工业大学 电子与信息工程学院，辽宁 锦州 121001)

0 引言

全球定位系统[1]在室外环境可以精确定位，但在复杂的室内环境中定位效果并不理想，甚至无法定位，因此产生了多种基于无线信号(蓝牙、WiFi等)的短距离室内定位技术。蓝牙4.0容易部署、功耗低且大多智能设备都具有蓝牙功能，所以基于蓝牙4.0的室内定位技术备受学者推崇。而在室内定位方法的研究中，基于接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator, RSSI)的定位方法是最常用的方法之一，该方法因其不需额外添加硬件、低能耗、实现比较简单等优点，成为定位技术的研究热点[2]。基于RSSI的室内定位方法又主要分为基于RSSI测距的几何定位算法和基于RSSI建库的位置指纹定位算法[3]。

无线信号在复杂多变的室内环境中传播易受墙壁、地板及行人等的阻挡而产生反射、折射及绕射影响[4]，使各信标节点产生不同的信号衰减，从而影响定位精度。基于RSSI测距的定位算法利用理论或经验传播模型将RSSI转成距离进行定位[5]，但模型拟合和参数选择会影响定位精度。如张鹏等[6]提出一种基于RSSI测距的高次消去最小二乘解算算法，但算法定位精度依赖于测距精确度且计算复杂度较高；基于RSSI建库的位置指纹定位算法有较高的定位精度，如RADAR系统和Horus系统，均采用基于RSSI指纹建库进行定位[7]，然而，建立离线数据库的工作量很大，室内定位环境复杂多变，在实际应用中存在很大的局限性。文献[8]在离线阶段构建RSSI位置指纹地图，对实时接收的RSSI和指纹地图中的RSSI值求其相关特性并据此定位，但需要建立离线指纹数据库，离线阶段建库工作繁杂。……