本發(fā)明涉及一種高精度基站傳輸信號los傳播篩選算法，屬于篩選無線基站信號視距傳播技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在當(dāng)下，對于終端的定位，特別是室內(nèi)、地下以及無法到達(dá)的停車場等終端的定位，都會用到無線基站設(shè)備。而我們確定終端的方式一般是測量信號從基站到終端之間的傳播時間，但是由于時間不同步、nlos(非視距)等因素對信號傳播時間的測量造成誤差。目前很少對無線信號到達(dá)時間數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并且也沒有從初始測試的數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確的分辨出los傳播和nlos傳播的算法，這嚴(yán)重影響了后續(xù)對終端定位、預(yù)測終端運動軌跡等問題的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高精度基站傳輸信號los傳播篩選算法，不僅克服了難以從測試的實際傳輸距離數(shù)據(jù)中判斷信號傳輸路徑是nlos還是los的問題，且構(gòu)造空間關(guān)系并對所有基站兩兩循環(huán)比較提高了信號los傳播的篩選精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高精度基站傳輸信號los傳播篩選算法，包括如下步驟：

step1，針對無線基站信號傳播，建立完善的無線信號在基站和終端之間傳播距離r的數(shù)據(jù)庫；

step2，針對一個終端所能接收到的n個基站的無線信號，建立n個基站位置信息數(shù)據(jù)庫并對n個基站進(jìn)行1,2,...,n標(biāo)號處理；

step3，根據(jù)基站位置數(shù)據(jù)庫得到兩兩基站之間的物理距離dm，其中為n個基站中兩兩比較的篩選次數(shù)，并由step1建立的數(shù)據(jù)庫信息構(gòu)造兩兩基站間及終端三者間空間關(guān)系；

step4，判斷上一步構(gòu)造的空間關(guān)系是否滿足三角型定理，并由此得到兩基站之間相對接近los傳播的基站；

step5，再通過次兩兩基站之間的篩選，得到每個基站出現(xiàn)較優(yōu)基站的次數(shù)記為sum，0≤sum≤n-1，較優(yōu)基站為兩個基站比較時信號傳播路徑相對接近los傳播的基站，則sum值最高的基站其無線信號的傳播路徑最接近los傳播。

具體地，所述的步驟step1具體包括：

測量得到n個無線基站分別到終端的信號傳播距離rn，此處限定僅針對n個基站對一個終端發(fā)出無線信號的情況；

具體地，所述的步驟step3中構(gòu)造兩兩基站間及終端三者間空間關(guān)系的步驟具體包括：

step3.1：取一個手持終端及對應(yīng)的基站1和基站2，基站1和基站2分別到手持終端的信號傳播距離分別為r1和r2(假設(shè)r2＞r1)，則兩個基站到手持終端的信號傳播距離差δr滿足(1-1)：

δr＝r2-r1(1-1)

step3.2：由step2建立的基站位置信息數(shù)據(jù)庫可知每個基站的坐標(biāo)值，即可得到任意兩個基站之間的距離，記為d，為了顯示δr與兩個基站間的距離d的大小關(guān)系，做一個圓心在基站1，半徑為δr的圓。

具體地，所述的步驟step4具體包括：

step4.1判斷上一步構(gòu)造的空間關(guān)系是否滿足三角型定理：

step4.1.1：由兩個基站及終端的空間幾何關(guān)系圖可知，兩邊之和大于第三邊，則理論上應(yīng)滿足關(guān)系式(1-2)：

r2＜r1+d(1-2)

通過比較發(fā)現(xiàn)，若不滿足(1-2)式而滿足關(guān)系式δr＝(r2-r1)＞d；則可知基站2到手持終端的傳播距離r2長于(r1+d)，也就是滿足不等式(1-3)：

r2＞＞(d+r1)(1-3)

此時說明信號從基站2到手持終端的傳播距離較長；

step4.1.2：得到相對接近los傳播的基站：

同樣地，可以說基站1到手持終端的信號傳播路徑相對于基站2更接近于視距傳播，那么基站1就是我們篩選出的較優(yōu)的基站。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明專利通過構(gòu)造兩個基站及終端三者間的空間幾何關(guān)系，實現(xiàn)了對無線基站傳輸信號los傳播的篩選；并且用空間三角形定理作為隱含條件的判斷，實現(xiàn)了篩選算法的直觀、形象和準(zhǔn)確性。

2、本發(fā)明專利針對一個終端對應(yīng)的n個基站采取兩兩循環(huán)比較篩選的方法，并比較出n個基站中最接近los傳播的基站，實現(xiàn)了高精度的los信號傳播方式的篩選算法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中的流程圖；

圖2為本發(fā)明兩兩基站及終端空間關(guān)系圖；

圖3為本發(fā)明四基站及終端空間關(guān)系圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實施例1：如圖1-3所示，一種高精度基站傳輸信號los傳播篩選算法，首先，針對無線基站信號傳播，建立完善的無線信號在基站和終端之間傳播時間toa和距離l的數(shù)據(jù)庫；然后，針對一個終端所能接受到的n基站的無線信號，建立n個基站位置信息數(shù)據(jù)庫并對n各基站進(jìn)行1,2,...,n標(biāo)號處理；其次，根據(jù)基站位置數(shù)據(jù)庫得到兩兩基站之間的物理距離dm；其次，并由step1建立的數(shù)據(jù)庫信息構(gòu)造兩兩基站間空間關(guān)系；其次，判斷兩兩基站間是否滿足三角型定理，并由此得到兩基站之間相對接近los傳播的基站；其次，通過次兩兩基站之間的篩選，得到每個基站出現(xiàn)較優(yōu)基站的次數(shù)記為sum；最后，sum值最高的基站其無線信號的傳播路徑越接近los傳播。

本發(fā)明中的參數(shù)設(shè)定：

n為一個終端能夠接受的無線基站信號的基站數(shù)目；

dm為兩兩基站之間的物理距離，其中

也為n個基站中兩兩比較的篩選次數(shù)；

較優(yōu)基站為兩個基站比較時信號傳播路徑相對接近los傳播的基站；

sum為每個基站在次基站篩選比較中出現(xiàn)較優(yōu)基站的次數(shù)，且0≤sum≤n-1；

rn為n個無線基站分別到終端的信號傳播距離。

本發(fā)明所述方法的具體步驟為：

step1：建立完善的信號傳播距離數(shù)據(jù)庫：

測量得到n個無線基站分別到終端的信號傳播距離rn，rn即為基站和終端之間傳播距離r的數(shù)據(jù)庫，此處我們只考慮多個基站對一個終端發(fā)出無線信號的情況，不考慮多個終端的情況；

step2：建立基站位置信息數(shù)據(jù)庫并對基站依次標(biāo)號處理：

針對一個終端所能接收到的n基站的無線信號，建立n個基站位置信息數(shù)據(jù)庫并對n個基站進(jìn)行1,2,...,n標(biāo)號處理；相對于給每一個基站一個身份，以便后面的循環(huán)比較篩選；

step3：根據(jù)基站位置數(shù)據(jù)庫得到兩兩基站之間的物理距離dm，其中為n個基站中兩兩比較的篩選次數(shù)，并由step1建立的數(shù)據(jù)庫信息構(gòu)造兩兩基站間及終端三者間空間關(guān)系：

其中構(gòu)造兩兩基站間及終端三者間空間關(guān)系的步驟具體包括：

step3.1：取一個手持終端及對應(yīng)的基站1和基站2，基站1和基站2分別到到手持終端的信號傳播距離分別為r1和r2(假設(shè)r2＞r1)，則兩個基站到手持終端的信號傳播距離差δr滿足(1-1)：

δr＝r2-r1(1-1)

step3.2：由step2建立的基站位置信息數(shù)據(jù)庫可知每個基站的坐標(biāo)值，即可得到任意兩個基站之間的距離，記為d，為了顯示δr與兩個基站間的距離d的大小關(guān)系，可做一個圓心在基站1，半徑為δr的圓，參見圖2。

step4：判斷上一步(即step3)構(gòu)造的空間關(guān)系是否滿足三角型定理，并由此得到兩基站之間相對接近los傳播的基站；

step4.1：判斷上述空間幾何關(guān)系是否滿足三角形定理：

step4.1.1：由兩個基站及終端的空間幾何關(guān)系圖(如圖2所示)可知，兩邊之和大于第三邊，則理論上應(yīng)滿足關(guān)系式(1-2)：

r2＜r1+d(1-2)

若通過比較發(fā)現(xiàn)，不滿足(1-2)式而滿足關(guān)系式δr＝(r2-r1)＞d；則可知基站2到手持終端的傳播距離r2比(r1+d)長很多，長的越多，后面篩選精度越高，也就是滿足不等式(1-3)：

r2＞＞(d+r1)(1-3)

此時可以說信號從基站2到手持終端的傳播距離較長，中間經(jīng)過了相對復(fù)雜的折射、反射、多徑傳播等非視距傳播過程；

step4.1.2：得到相對接近los傳播的基站；

由此，可以說基站1到手持終端的信號傳播路徑相對于基站2更接近于視距傳播，那么基站1就是我們篩選出的較優(yōu)的基站。

step5：通過次兩兩基站之間的循環(huán)比較篩選，得到每個基站出現(xiàn)較優(yōu)基站的次數(shù)，并記為sum，且0≤sum≤(n-1)；sum值最高的基站傳播信號的路徑越接近los傳播，即可從最初的復(fù)雜無線信號傳播距離數(shù)據(jù)中篩選出接近los信號傳播的基站。

距離說明，見附圖3：

若已知一個終端可以接受到四個無線基站的信號，通過查閱資料可得到四個基站和終端的三維空間坐標(biāo)信息及基站之間的距離(d1,d2,d3,d4,d5,d6)，以及四個基站到終端的信號傳播時間(t1,t2,t3,t4)和傳播距離(r1,r2,r3,r4)的相關(guān)信息；

step2：建立基站位置信息數(shù)據(jù)庫并對基站依次標(biāo)號處理：

針對一個終端所能接受到的4基站的無線信號，建立4個基站和終端之間傳播距離r的數(shù)據(jù)庫，然后建立4個基站位置信息數(shù)據(jù)庫并對4各基站進(jìn)行1,2,3,4標(biāo)號處理；相對于給每一個基站一個身份，以便后面的循環(huán)比較篩選；

step3：得到兩兩基站之間的物理距離：

根據(jù)基站位置信息數(shù)據(jù)庫得到空間坐標(biāo)系下兩兩基站之間的物理距離(d1,d2,d3,d4,d5,d6)；

構(gòu)造兩兩基站及終端三者間空間關(guān)系，參見圖2：

step3.1：取一個手持終端及對應(yīng)的基站1和基站2，基站1和基站2分別到到手持終端的信號傳播距離分別為r1和r2(假設(shè)r2＞r1)，則兩個基站到手持終端的信號傳播距離差δr滿足(1-1)：

δr＝r2-r1(1-1)

step3.2：由step2建立的基站位置信息數(shù)據(jù)庫可知每個基站的坐標(biāo)值，即可得到任意兩個基站之間的距離，記為d，為了顯示δr與兩個基站間的距離d的大小關(guān)系，可做一個圓心在基站1，半徑為δr的圓。

step4.1判斷上一步構(gòu)造的空間關(guān)系是否滿足三角型定理：

step4.1.1：由兩個基站及終端的空間幾何關(guān)系圖2可知，兩邊之和大于第三邊，則理論上應(yīng)滿足關(guān)系式(1-2)：

r2＜r1+d(1-2)

若通過比較發(fā)現(xiàn)，不滿足(1-2)式而滿足關(guān)系式δr＝(r2-r1)＞d；則可知基站2到手持終端的傳播距離r2比(r1+d)長且長很多，也就是滿足不等式(1-3)：

r2＞＞(d+r1)(1-3)

此時可以說信號從基站2到手持終端的傳播距離較長，中間經(jīng)過了相對復(fù)雜的折射、反射、多徑傳播等非視距傳播過程；

step4.1.2：得到相對接近los傳播的基站；

由此，可以說基站1到手持終端的信號傳播路徑相對于基站2更接近于視距傳播，那么基站1就是我們篩選出的較優(yōu)的基站。

step5：兩兩基站循環(huán)比較，得四個基站出現(xiàn)較優(yōu)基站次數(shù)：

通過次兩兩基站之間的循環(huán)比較篩選，得到四個基站分別出現(xiàn)較優(yōu)基站的次數(shù)，并記為sum且0≤sum≤3；比較可得四個基站出現(xiàn)較優(yōu)基站的次數(shù)如表1所示：

表1：

取sum值最高的基站

由表1可知，sum值最高的基站為基站3，則基站3的信號傳播路徑越接近los傳播。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。