【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于室内无线定位领域，具体涉及一种基于aoa的蓝牙基站自标定方法。
技术介绍
1、随着信息技术的不断发展，定位技术在人类生活与工作中发挥着不可忽视的作用。二十一世纪以来，定位技术广泛的运用在军事、交通、城市建设、旅游出行等众多领域。随着全球定位系统(global positioning system，gps)、北斗定位系统(beidounavigation satellite system，bds)等全球卫星定位系统的发展，室外定位技术精度已经基本满足了人们的日常生活。但是在室内环境中，gps卫星信号由于受到室内多径干扰的影响而发生剧烈的衰减，导致定位精度急剧下降，甚至无法实现定位。为了实现室内定位，室内定位技术应运而生，它弥补了卫星定位系统无法在室内环境定位的空白，逐渐成为研究的热点。
2、由于蓝牙具有低功耗、低成本、高精度等特性，并且覆盖范围广泛，应用前景广阔。因此，采用蓝牙来进行室内定位的研究也成为了当前研究热点。蓝牙指纹方法需要事先采集室内不同位置的蓝牙指纹信号，工作量较大；使用rssi定位的方法由于信号强度受到环境干扰、多径传播等因素的影响，rssi定位的精度有限；以aoa或者aod的定位方法通过计算天线阵列来计算蓝牙iq采样数据，能够较大的提升定位的准确度。但是以蓝牙aoa或者aod定位来进行室内定位的方法需要事先在室内布置蓝牙定位基站，而传统的基站配置依赖于手动测量和复杂的安装程序，这不仅耗时高而且容易出错。因此，亟需一种自标定(self-calibration)方法(即基站能够自动测量位置并
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提出了一种基于aoa的蓝牙基站自标定方法，该方法包括：
2、s1：基准基站接收待测基站广播的cte信号，并根据cte信号强度决定保留当前基站布设或重新布设待测基站；
3、s2：基准基站将自身位置信息和cte信号转发给位置服务器；位置服务器根据基准基站的位置信息和cte信号计算得到待测基站的初始位置；
4、s3：获取室内地图，根据室内地图对待测基站的初始位置进行修正，得到待测基站的修正位置；
5、s4：对待测基站的修正位置进行粒子滤波，得到待测基站的精准定位结果。
6、s5：将得到精准定位结果的待测基站作为基准基站，继续进行待测基站的定位，直到所有待测基站均已完成定位。
7、优选的，步骤s1中，根据cte信号决定保留当前基站布置或重新布置待测基站的过程包括：基准基站判断接收到的cte信号的信号强度是否大于预设阈值，若大于，则判断待测基站位置布设合理，保留当前基站布设；若小于，则判断待测基站位置布设不合理，重新布设待测基站，重复操作直到待测基站位置布设合理。
8、优选的，步骤s3中，根据室内地图对待测基站的初始位置进行修正的过程包括：
9、s31：将室内地图转换为室内地图图像矩阵，图像矩阵中，基站可达位置像素点置1，不可答位置像素点置0；
10、s32：将待测基站的初始位置转换为图像矩阵中的对应像素点；
11、s33：判断初始位置的像素点是否在楼梯建筑结构中，若在，则执行步骤s35，否则，将该像素点作为定位像素点，执行步骤s34；
12、s34：位置服务器判断由最近两次接收到的cte信号计算得到两个初始位置的像素点间是否有墙体遮挡，若有，则执行步骤s35，否则，执行步骤s36；
13、s35：计算最近两次接收到的cte信号计算得到两个初始位置的像素点的中点；在两个像素点的连线上将距离中点最近的且不在楼梯或墙体结构中的像素点作为定位像素点；
14、s36：将定位像素点转换为实际环境直角坐标系下的位置坐标，得到待测基站的修正位置。
15、进一步的，判断初始位置的像素点是否在楼梯建筑结构中的过程包括：将室内地图图像矩阵与待测基站位置像素点作与运算，若运算结果为0，则判断该像素点在楼梯建筑结构中，否则，判断该像素点不在楼梯建筑结构中。
16、优选的，步骤s4中，对待测基站的修正位置进行粒子滤波的过程包括：
17、s41：将粒子均匀分布在以待测基站的修正位置为圆心，以距离最近的基准基站的距离为半径的圆区域中；
18、s42：将粒子以服从高斯分布的概率进行转移；
19、s43：计算所有粒子的权值并进行归一化，得到粒子权值；
20、s44：根据粒子权值对粒子进行重采样，得到重采样粒子；
21、s45：根据重采样粒子计算得到待测基站的精准定位结果。
22、进一步的，计算粒子的权值的公式为：
23、
24、其中，表示以第t个基准基站为圆心以距离最近的基准基站的距离为半径的圆区域中第i个粒子的权值，dt表示基准基准到待测基站的位置向量，表示第i个粒子位置到待测基站的位置向量，σ2表示为噪声方差。
25、进一步的，对粒子进行重采样的过程包括：
26、将粒子权值按升序排序；根据粒子权值划分得到多个权值区间，每个区间左端为一粒子权值的前面所有粒子权值之和，右端为该粒子权值以及前面所有粒子权值之和；
27、在0～1范围内随机选取m个随机数，复制随机数落入的区间右端最后一个加数对应的粒子，得到m个重采样粒子。
28、进一步的，根据重采样粒子计算得到待测基站的精准定位结果的公式为：
29、
30、其中，pt表示以第t个基准基站为圆心得到的待测基站的精准定位结果，表示第m个粒子的位置。
31、本专利技术的有益效果为：本专利技术针对室内基站标定不方便，提出通过基站间自动完成位置标定，能够简化基站布设步骤，降低基站安装成本，并且自标定可以根据实时的环境变化和信号特征进行调整，使得定位系统能够及时响应并适应变化的条件，提高了定位的实时性和动态性。本专利技术能够提升基站布设效率，使得室内定位系统整体运行成本更低、维护更方便。
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1.一种基于AOA的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于AOA的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据CTE信号决定保留当前基站布置或重新布置待测基站的过程包括：基准基站判断接收到的CTE信号的信号强度是否大于预设阈值，若大于，则判断待测基站位置布设合理，保留当前基站布设；若小于，则判断待测基站位置布设不合理，重新布设待测基站，重复操作直到待测基站位置布设合理。
3.根据权利要求1所述的一种基于AOA的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据室内地图对待测基站的初始位置进行修正的过程包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于AOA的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，判断初始位置的像素点是否在楼梯建筑结构中的过程包括：将室内地图图像矩阵与待测基站位置像素点作与运算，若运算结果为0，则判断该像素点在楼梯建筑结构中，否则，判断该像素点不在楼梯建筑结构中。
5.根据权利要求1所述的一种基于AOA的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，所述步骤S4中，对待测基站的修正位置进行粒子滤波
6.根据权利要求5所述的一种基于AOA的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，计算粒子的权值的公式为：
7.根据权利要求5所述的一种基于AOA的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，对粒子进行重采样的过程包括：
8.根据权利要求5所述的一种基于AOA的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，根据重采样粒子计算得到待测基站的精准定位结果的公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于aoa的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于aoa的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，所述步骤s1中，根据cte信号决定保留当前基站布置或重新布置待测基站的过程包括：基准基站判断接收到的cte信号的信号强度是否大于预设阈值，若大于，则判断待测基站位置布设合理，保留当前基站布设；若小于，则判断待测基站位置布设不合理，重新布设待测基站，重复操作直到待测基站位置布设合理。
3.根据权利要求1所述的一种基于aoa的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，所述步骤s3中，根据室内地图对待测基站的初始位置进行修正的过程包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于aoa的蓝牙基站自标定方法，其特征在于，判断初始位置...
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