田增山 代海鹏

摘要：针对指纹数据库更新需要大量时间和人力开销问题，提出了一种新的WiFi环境下接收信号强度（RSS）的估计方法。即采用径向基函数插值的方法，利用一部分RSS被重新测量的参考点，拟合出接收信号强度曲面，估计出邻近未知参考点RSS值，从而更新指纹数据库。大量实验证明，所提方法只需要测量四分之一的参考点，就能在定位误差为2m范围内达到与实测数据库相同的累积误差概率，保证了较高定位精度。

关键词：WiFi定位；无线信道；接收信号强度；数据库更新；径向基插值

中图分类号：TP391 文献标志码：A

Abstract：To solve the problem that the fingerprint database updating requires a huge amount of time and laboring effort， a new Received Signal Strength （RSS） estimation method was proposed in WiFi environment. Part of remeasured RSS fingerprints was used to fit RSS surface by the radial basis function interpolation， the RSSs of the unknown reference points were estimated nearby the known reference points， and then the whole fingerprint database was update. The extensive experiments prove that only a quarter of the reference points need to be remeasured， the cumulative error probability will be similar with the actual database within the positioning error of 2m， and thus the method guarantees the satisfactory positioning accuracy.

Key words：WiFi positioning； wireless channel； Received Signal Strength （RSS）； database updating； radial basis interpolation

0 引言

在移动通信领域，人们对基于位置服务（Location Based Services， LBS）的需求正在不断增长，基于WiFi的室内定位系统正是迎合了这种需求的一个新兴的研究热点。在现有的定位方法中，指纹信号定位法由于在复杂多径传播环境下精度较高，适用于室内环境[1-3]。该系统的主要缺点是，任何位置的接收信号强度（Received Signal Strength， RSS）指纹由于受到多径效应或环境突变等因素的影响，其值是实时变化的，而在离线阶段建立的数据库则是固定不变的。因此在进行搜索匹配时，实际位置的RSS指纹与在数据库中所选RSS指纹相近而物理位置可能相差较远，所以对数据库进行实时更新很有必要。

传统的数据库更新方法是在离线阶段重新测量数据库中所有位置的RSS值，然而更新所有RSS指纹的成本和时间消耗过大，因此通过此方法在动态变化的环境中持续更新数据库是不切实际的。文献[4]提出了只更新部分位置（回馈点）的RSS指纹的方法；……