The invention provides a method for distinguishing high and low floors based on LTE signals, which belongs to the field of signal processing technology. The invention firstly establishes a coordinate system according to the building structure positioned according to the need; then selects several reference points evenly on each floor, collects LTE signal at the reference point by the platform with LTE signal acquisition equipment, and records the floor information in the LTE signal obtained; obtains the RSRP, RSRQ, RSSI, ECI of the main service cell in the collected LTE signal, and neighboring cells. RSRP and ECI are combined with the recorded floor information to establish an offline database. Then the support vector machine algorithm is used to train the database to get the high-low floor discrimination model. Finally, the measured signal vector is used as the input of the high-low floor discrimination model to get the high-low floor discrimination results. The invention solves the problem that the signal intensity fluctuation of the prior positioning technology has a great influence on the floor identification accuracy. The invention can be used for floor distinguishing and positioning.
【技术实现步骤摘要】
基于LTE信号的高低楼层区分方法
本专利技术涉及高低楼层区分方法,属于信号处理
技术介绍
随着通信技术的飞速发展,智能手机越来越受到欢迎,人们对智能手机所提供的服务也有了更高的要求。其中,基于位置的服务(LocationBasedService,LBS)已经成为人们日常工作、生活所必须的一项基本服务需求。LBS是指通过地理信息系统平台的支持,为终端提供基于位置信息的服务。LBS的应用潜力提出了无缝覆盖室内、室外定位的迫切需求。具有全球导航卫星系统(GNSS)功能的终端能够确定设备在户外的位置,并且终端中的大量应用和服务可以利用这种精确定位。然而,用户必须在室外无遮挡的环境中定位,而GNSS信号无法穿透墙壁在室内环境和地下室传播,由于建筑物的屏蔽,GNSS信号会迅速衰减。在大多数室内情况下,GNSS定位范围是有限的,终端在室内无法接收到有效的GNSS信号,因此GNSS无法在室内使用。在这些限制条件下,室内定位比室外定位更具挑战性。因此,近年来它一直是研究的重点之一。目前的室内定位系统使用各种不同的无线传输技术,例如WiFi,红外线,RFID(射频识别),蜂窝网,超声波,视觉和激光等。在室内定位中,除了需要考虑定位精度外,设备成本也需重点考虑,比如超声波定位方法和激光定位方法成本过高,并且安装不便。因为WiFi定位技术成本低,因此许多室内定位技术都是利用WiFi信号进行定位;但是WiFi信号传播距离很短,并且使用WiFi进行定位需要多个AP,在一些建筑物中不满足WiFi定位的要求,因此WiFi定位方法的使用有一定的局限性。蜂窝无线信号是WiFi室内定 ...
【技术保护点】
1.基于LTE信号的高低楼层区分方法,其特征在于,所述基于LTE信号的高低楼层区分方法具体包括以下步骤:步骤一、根据需要定位的建筑结构,选择坐标原点P0(X0,Y0,Z0),并建立三维直角坐标系;步骤二、在每一楼层,根据该层室内环境,均匀选取若干参考点,通过载有LTE信号获取设备的平台在所述参考点处进行LTE信号采集,并且记录获得的LTE信号中的楼层信息;步骤三、获取采集到的LTE信号中主服务小区的参考信号接收功率RSRP、LTE参考信号接收质量RSRQ、接收的信号强度指示RSSI、演进通用陆地无线接入网络小区标识ECI,以及邻小区的RSRP、ECI,并结合步骤二记录的楼层信息,建立离线数据库Database;步骤四、将数据库中数据按照楼层高低划分为两类:高楼层、低楼层,利用支持向量机算法对Database进行训练,得到高低楼层区分模型;步骤五、由待测信号得到待测信号向量,并将其作为步骤四中得到的高低楼层区分模型的输入,模型的输出即为高低楼层区分结果。
【技术特征摘要】
1.基于LTE信号的高低楼层区分方法,其特征在于,所述基于LTE信号的高低楼层区分方法具体包括以下步骤:步骤一、根据需要定位的建筑结构,选择坐标原点P0(X0,Y0,Z0),并建立三维直角坐标系;步骤二、在每一楼层,根据该层室内环境,均匀选取若干参考点,通过载有LTE信号获取设备的平台在所述参考点处进行LTE信号采集,并且记录获得的LTE信号中的楼层信息;步骤三、获取采集到的LTE信号中主服务小区的参考信号接收功率RSRP、LTE参考信号接收质量RSRQ、接收的信号强度指示RSSI、演进通用陆地无线接入网络小区标识ECI,以及邻小区的RSRP、ECI,并结合步骤二记录的楼层信息,建立离线数据库Database;步骤四、将数据库中数据按照楼层高低划分为两类:高楼层、低楼层,利用支持向量机算法对Database进行训练,得到高低楼层区分模型;步骤五、由待测信号得到待测信号向量,并将其作为步骤四中得到的高低楼层区分模型的输入,模型的输出即为高低楼层区分结果。2.根据权利要求1所述基于LTE信号的高低楼层区分方法,其特征在于,步骤三中所述建立离线数据库Database具体包括以下步骤:步骤三一、计算采集到的LTE信号中全部ECI的集合;设第i条LTE信号中全部小区集合为{ECI}i,信号总条数为m,i=1,2,…,m;全部ECI的集合ECIall为:其中,N是ECI的数量;ECIj为ECIall中的第j个ECI;j=1,2,…,N;步骤三二、对第i条LTE信号中的第j个小区的RSRP值进行以下处理:其中,RSRP_L是比全部采集的LTE信号中RSRP值小的固定值;步骤三三、通过步骤三二的处理过程,得到RSRP矩阵:构造RSSI向量:RI=[RI1RI2…RIm]T(4)其中,RIi是第i条LTE信号中参考点接收的主服务小区的RSSI;上标T表示转置;构造RSRQ向量:RQ=[RQ1RQ2…RQm]T(5)其中,RQi是第i条LTE信号中参考点接收的主服务小区的RSSI;结合公式(3)、(4)、(5)得到信号空间:S=[PRIRQ](6)步骤三四、构造楼层位置向量:L=[l1l2…lm]T(7...
【专利技术属性】
技术研发人员:马琳,黄鹏飞,徐玉滨,孙永亮,张永亮,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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