[发明专利]用于室内WLAN环境下RSS/AOA/TDOA定位性能的评价方法

摘要

本发明公开了一种用于室内WLAN环境下RSS/AOA/TDOA定位性能的评价方法，首先，根据室内WLAN环境下信号分布的统计特性，令不同的观测量分别服从各自的高斯分布；然后，利用费歇尔信息矩阵的特性，分别计算单独RSS，AOA以及TDOA定位方法的误差限；其次，利用多元正态分布函数刻画多观测量的概率分布，分别计算得到RSS/AOA，RSS/TDOA，AOA/TDOA以及AOA/TDOA/RSS混合定位方法的误差限；最后，定量分析基于不同观测量的定位方法对误差限的影响，综合评估RSS/AOA/TDOA的定位性能。本发明提高了室内WLAN定位方法的定位精度。

主权项

1.用于室内WLAN环境下RSS/AOA/TDOA定位性能的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、选定定位目标区域；步骤二、确定定位目标区域中接入点AP的位置；步骤三、令目标区域内第i个用户可能位置为θi＝(xi，yi)；步骤四、利用费歇尔信息矩阵，分别计算关于第i个用户可能位置的三个单观测量定位误差限，即AOA定位误差限V(A)i，RSS定位误差限V(R)i以及TDOA定位误差限V(T)i；所述单观测量定位误差限表示：在室内WLAN定位过程中，使用一个观测量的信息来进行用户位置估计时的定位误差限；所述AOA定位误差限V(A)i表示：在第i个用户可能位置，利用费歇尔信息矩阵计算得到AOA定位算法的克拉美罗界，即平方位置误差界；所述RSS定位误差限V(R)i表示：在第i个用户可能位置，利用费歇尔信息矩阵计算得到RSS定位算法的克拉美罗界；所述TDOA定位误差限V(T)i表示：在第i个用户可能位置，利用费歇尔信息矩阵计算得到TDOA定位算法的克拉美罗界；步骤五、利用费歇尔信息矩阵，分别计算关于第i个用户可能位置的三个双观测量定位误差限，即AOA/RSS定位误差限V(A/R)i，AOA/TDOA定位误差限V(A/T)i，以及RSS/TDOA定位误差限V(R/T)i；所述双观测量定位误差限表示：在室内WLAN定位过程中，使用两个观测量的信息来进行用户位置估计时的定位误差限；所述AOA/RSS定位误差限V(A/R)i表示：在第i个用户可能位置，利用费歇尔信息矩阵计算得到AOA/RSS定位算法的克拉美罗界；所述AOA/TDOA定位误差限V(A/T)i表示：在第i个用户可能位置，利用费歇尔信息矩阵计算得到AOA/TDOA定位算法的克拉美罗界；所述RSS/TDOA定位误差限V(R/T)i表示：在第i个用户可能位置，利用费歇尔信息矩阵计算得到RSS/TDOA定位算法的克拉美罗界；步骤六、利用费歇尔信息矩阵，计算关于第i个用户可能位置的三观测量定位误差限，即AOA/TDOA/RSS定位误差限V(A/T/R)i；所述三观测量定位误差限表示：在室内WLAN定位过程中，使用三个观测量的信息来进行用户位置的估计时的定位误差限；所述AOA/TDOA/RSS定位误差限V(A/T/R)i表示：在第i个用户可能位置，利用费歇尔信息矩阵计算得到AOA/TDOA/RSS定位算法的克拉美罗界；步骤七、判断i是否等于n；若是，则进入步骤九；若否，则进入步骤八；步骤八、令i＝i+1，得到第i+1个用户可能位置，并进入步骤三；步骤九、计算定位目标区域内所有用户可能位置的平均定位误差限Vave；其中，n表示定位目标区域内用户可能位置的个数；V(·)i表示在第i个用户可能位置，利用费歇尔信息矩阵计算得到某观测量定位算法的克拉美罗界；步骤十、根据Vave的取值评估各定位算法的性能；步骤十一、输出性能最优的定位算法。