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使用混合滤波器的增强定位系统技术方案

技术编号:14944963 阅读:88 留言:0更新日期:2017-04-01 11:26
本公开大体上涉及使用混合滤波器的增强定位系统。在一个实施例中,飞行时间(ToF)测量被用于确定移动设备相对于一个或多个接入点的近似位置。然后,与已知和未知变量相结合的ToF通过混合滤波器系统进行处理以确定移动设备的位置。混合滤波器系统可包括用于处理线性模型和大体上高斯噪声分布的卡尔曼滤波器(KF)。KF假设移动设备位置的状态概率呈高斯分布。这类变量例如包括WiFi ToF偏差。混合滤波器系统可包括贝叶斯滤波器(BF),其用于处理具有非高斯噪声分布和非线性模型的变量。这类变量例如包括移动设备的坐标。然后,KF和BF各自进行的概率确定被应用以估计移动设备的位置。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及应用概率技术的组合来提供用于概率性确定的增强算法的方法、装置和系统。更加具体地,本公开涉及一种逻辑,其可被实施在一个或多个处理器上以对信号数据应用混合滤波。当被应用时,该逻辑准确地确定移动设备的位置。
技术介绍
由于各种全球定位系统(GPS)的进步,室外导航被广泛地部署。现在,室内导航和位置定位得到了越来越多的关注。室内导航与室外导航不同,这是因为室内环境妨碍接收GPS卫星信号。因此,目前正致力于解决室内导航问题。这一问题没有具备满意的精度的可伸缩的解决方案。用于室内导航的解决方案可以是基于飞行时间(ToF)的方法。ToF被定义为信号从用户传播至接入点(AP)并返回该用户的总体时间。通过将信号的往返旅行时间除以2再乘以光速,能够将此值转换成距离。这种方法是稳健(robust)和可伸缩的,但是需要对WiFi调制解调器和其他设备做出相当大的硬件改变。ToF距离计算取决于确定精确的信号接收/发送时间。像3纳秒那么小的差异将导致约1米的距离误差。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定移动设备在封闭区域内的位置的处理器电路,所述电路由逻辑编程以实施以下各项功能,包括:在所述区域内标识多个位置(Xn,Yn),并向每一位置分配针对所述移动设备出现的初始贝叶斯Bayesian滤波器(BF)概率值(Pr);通过对所述移动设备处于所有邻近位置的概率求和来确定所述移动设备处于第一位置的概率Pr(Xn,./Yn‑l),并且乘以转移概率来确定移动设备处于所述第一位置的新的概率;将权重值Pn确定为所述移动设备处于所述第一位置的概率Pr(Xn,/Yn‑l)和所述转移概率的函数;针对相应的位置,将平均值和方差值计算为Pn权重值的函数;将更新后的KF值确定为偏差值、所述平均值和所述方差...

【技术特征摘要】
2014.12.02 US 62/086,390;2015.06.26 US 14/752,5201.一种用于确定移动设备在封闭区域内的位置的处理器电路,所述电
路由逻辑编程以实施以下各项功能,包括:
在所述区域内标识多个位置(Xn,Yn),并向每一位置分配针对所述
移动设备出现的初始贝叶斯Bayesian滤波器(BF)概率值(Pr);
通过对所述移动设备处于所有邻近位置的概率求和来确定所述移动设
备处于第一位置的概率Pr(Xn,./Yn-l),并且乘以转移概率来确定移动设
备处于所述第一位置的新的概率;
将权重值Pn确定为所述移动设备处于所述第一位置的概率Pr(Xn,/Yn-l)和所述转移概率的函数;
针对相应的位置,将平均值和方差值计算为Pn权重值的函数;
将更新后的KF值确定为偏差值、所述平均值和所述方差值的函数;
以及
将所述移动设备的位置更新为所述更新后的BF和KF的函数。
2.如权利要求1所述的处理器,其中所述多个邻近位置中的每一个位
置定义了大体上六边形的小区。
3.如权利要求2所述的处理器,其中分配初始KF滤波器概率值还包
括:为所述移动设备分配初始偏差值,所述初始偏差值定义了近似值。
4.如权利要求2所述的处理器,其中预测BF值还包括:针对每一小
区,标识所有邻近小区(Xn-l),并且将所述移动设备出现在每一邻近小
区(Xn-l)的概率乘以所述转移概率,来作为所述KF值的函数。
5.如权利要求2所述的处理器,其中对所述移动设备处于所有邻近位
置的概率求和是通过下列等式确定的:
Pr(xn|y1:n-1)=Σxn-1Pr(xn|xn-1)·Pr(xn-1|y1:n-1).]]>6.如权利要求2所述的处理器,还包括针对每一位置(Xn,Yn)预测
贝叶斯滤波器(BF)概率值。
7.如权利要求2所述的处理器电路,其中所述转移概率被确定为相邻
的六边形小区之间的距离的函数。
8.一种由逻辑编程的处理器电路,该处理器电路用以实现以下各项功
能,包括:
从与移动设备进行通信的一个或多个接入点(AP)接收飞行时间信息
(ToF);
标识具有高斯噪声分布的第一组状态变量,并且应用卡尔曼Kalman
滤波器(KF)以将ToF位置确定中的误差概率确定为所述第一组状态变量
的函数;
标识具有非高斯噪声分布的第二组...

【专利技术属性】
技术研发人员:尤瓦尔·阿米祖尔乌里·斯查特兹伯格
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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