本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種節點定位的方法及設備。

背景技術：

無線通信網絡中，節點定位是一種非常重要的技術和應用，精確的定位能夠帶來很大的價值。

現有技術中，通常通過測量已知位置接收多個無線信號的情況對待定位的節點進行位置的確定，例如，基于指紋匹配算法進行定位，首先在待定位區域內測量大量已知位置接收多個無線信號的情況，對于每個已知位置來說，將每個已知位置的位置信息以及接收的無線信號的情況作為一個指紋錄入數據庫。然后，將待定位節點的接收的多個無線信號的情況與數據庫中的指紋進行匹配，在數據庫的指紋中選擇與該待定位節點接收無線信號的情況相近的指紋，將選擇的與待定位節點接收無線信號的情況相近的指紋對應的位置信息作為待定位節點的位置。這種節點定位方式的定位精確度取決于指紋數據庫的大小，一般來說，定位精度提高1倍，指紋數據庫的大小就要變成4倍或8倍，并且由于無線信號易受環境信號影響，導致無線信號的情況會發生變化，因此數據庫需要時常進行更新，否則定位精度會大大下降。

綜上所述，目前通過位置已知節點進行定位的方式在保證定位精度的情況下，需要測量大量的已知位置接收的無線信號的情況，因此現有技術中節點定位的測量工作量較大。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種節點定位的方法和設備，用以解決現有技術中節 點定位測量工作量較大的問題。

第一方面，提供了一種節點定位的方法，包括：

確定至少一個已知位置節點中的每個已知位置節點能夠接收到的無線信號測量值的第一集合，并確定待定位節點能夠接收到的無線信號測量值的第二集合，所述每個已知位置節點接收到的第一集合中包含的無線信號測量值和第二集合中包含的無線信號測量值是根據至少一個共同節點發出的無線信號分別確定的；

根據所述每個已知位置節點分別對應的第一集合中包含的無線信號測量值、和所述第二集合中包含的無線信號測量值，確定對應每個已知位置節點的加權系數；

根據每個已知位置節點對應的加權系數，以及每個已知位置節點的位置信息，確定待定位節點的位置信息。

結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，無線信號測量值為無線信號強度值；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為所述待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，n_i為第i個已知位置節點對應的大尺度信道衰落指數。

結合第一方面，在第一方面的第二種可能的實現方式中，使用對應每個已知位置節點的加權系數對每個已知位置節點對應的第一集合中包含的、根據同 一節點發出的無線信號確定的無線信號測量值進行加權求和得到的結果，與所述第二集合中包含的根據該同一節點發出的無線信號確定的無線信號測量值逼近。

結合第一方面的第二種可能的實現方式，在第一方面的第三種可能的實現方式中，無線信號測量值為無線信號強度值；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為所述待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，f_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_k與逼近程度最大時的值，其中k＝1,2,……,N。

結合第一方面的第二種可能的實現方式，在第一方面的第四種可能的實現方式中，無線信號測量值為無線信號強度值；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為所述待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，g_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_k與逼近程度 最大時的值，其中k＝1,2,……,N，λ為拉格朗日系數。

結合第一方面的第二種可能的實現方式，在第一方面的第五種可能的實現方式中，無線信號測量值為信道狀態信息CSI中的子信道頻域響應幅度平方值；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_kh為所述待定位節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，p_ki,h為第i個已知位置節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，c為所述待定位節點與第k個共同節點之間和第i個已知位置節點與第k個共同節點之間存在的共同子信道的個數，w_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_kh與逼近程度最大時的值。

結合第一方面的第二種可能的實現方式，在第一方面的第六種可能的實現方式中，無線信號測量值為信道狀態信息CSI中的子信道頻域響應幅度平方值；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_kh為所述待定位節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，p_ki,h為第i個已知位置節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，c為所述待定位節點與第k個共同節點 之間和第i個已知位置節點與第k個共同節點之間存在的共同子信道的個數，v_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_kh與逼近程度最大時的值，λ為拉格朗日系數。

結合第一方面至第一方面的第六種可能的實現方式中任一可能的實現方式，在第一方面的第七種可能的實現方式中，確定待定位節點的位置信息符合下述公式要求：

其中，(x,y,z)為待定位節點的坐標位置信息，(x_i,y_i,z_i)為第i個已知位置節點的坐標位置信息，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數。

第二方面，提供了一種節點定位的方法，包括：

針對M個已知位置節點中第i個已知位置節點，確定第i個已知位置節點根據接收的由N個共同節點發出的無線信號確定的無線信號測量值的第一集合{p_1i,…,p_Ni}，以及確定待定位節點根據接收的由N個共同節點發出的無線信號確定的無線信號測量值的第二集合{p₁,…,p_j,…,p_N}，其中，i和M、N為正整數；

針對M個已知位置節點中第i個已知位置節點，確定第i個已知位置節點對應的第一集合{p_1i,…,p_Ni}與所述第二集合{p₁,…,p_N}的差值的集合{Δp_1i,…,Δp_Ni}，其中，Δp_1i＝p_1i-p₁,…,Δp_Ni＝p_Ni-p₁；

在預設定位空間內，根據確定M個差值集合，確定待定位節點的位置信息，其中確定待定位節點的位置信息符合下述公式要求：

其中，f()為構造的聯合概率密度函數，(x,y,z)為待定位節點的坐標位置信息；P為概率密度函數的最大值。

第三方面，提供了一種節點定位的設備，包括：

第一確定模塊，用于確定至少一個已知位置節點中的每個已知位置節點能夠接收到的無線信號測量值的第一集合，并確定待定位節點能夠接收到的無線信號測量值的第二集合，所述每個已知位置節點接收到的第一集合中包含的無線信號測量值和第二集合中包含的無線信號測量值是根據至少一個共同節點發出的無線信號分別確定的；

第一處理模塊，用于根據所述每個已知位置節點分別對應的第一集合中包含的無線信號測量值、和所述第二集合中包含的無線信號測量值，確定對應每個已知位置節點的加權系數；

第一定位模塊，用于根據每個已知位置節點對應的加權系數，以及每個已知位置節點的位置信息，確定待定位節點的位置信息。

結合第三方面，在第三方面的第一種可能的實現方式中，無線信號測量值為無線信號強度值，所述第一處理模塊具體用于：

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為所述待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，n_i為第i個已知位置節點對應的大尺度信道衰落指數。

結合第三方面，在第三方面的第二種可能的實現方式中，所述第一處理模塊使用對應每個已知位置節點的加權系數對每個已知位置節點對應的第一集合中包含的、根據同一節點發出的無線信號確定的無線信號測量值進行加權求和得到的結果，與所述第二集合中包含的根據該同一節點發出的無線信號確定的 無線信號測量值逼近。

結合第三方面的第二種可能的實現方式，在第三方面的第四種可能的實現方式中，無線信號測量值為無線信號強度值，所述第一處理模塊具體用于；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為所述待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，f_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_k與逼近程度最大時的值，其中k＝1,2,……,N。

結合第三方面的第二種可能的實現方式，在第三方面的第五種可能的實現方式中，無線信號測量值為無線信號強度值，所述第一處理模塊具體用于：

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為所述待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，g_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_k與逼近程度最大時的值，其中k＝1,2,……,N，λ為拉格朗日系數。

結合第三方面的第二種可能的實現方式，在第三方面的第六種可能的實現 方式中，無線信號測量值為信道狀態信息CSI中的子信道頻域響應幅度平方值，所述第一處理模塊具體用于：

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_kh為所述待定位節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，p_ki,h為第i個已知位置節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，c為所述待定位節點與第k個共同節點之間和第i個已知位置節點與第k個共同節點之間存在的共同子信道的個數，w_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_kh與逼近程度最大時的值。

結合第三方面的第二種可能的實現方式，在第三方面的第七種可能的實現方式中，無線信號測量值為信道狀態信息CSI中的子信道頻域響應幅度平方值，所述第一處理模塊具體用于：

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_kh為所述待定位節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，p_ki,h為第i個已知位置節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，c為所述待定位節點與第k個共同節點之間和第i個已知位置節點與第k個共同節點之間存在的共同子信道的個數， v_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_kh與逼近程度最大時的值，λ為拉格朗日系數。

結合第三方面至第三方面的第七種可能的實現方式中任一可能的實現方式，在第三方面的第八種可能的實現方式中，所述第一定位模塊確定的所述待定位節點的位置信息符合下述公式要求：

其中，(x,y,z)為待定位節點的坐標位置信息，(x_i,y_i,z_i)為第i個已知位置節點的坐標位置信息，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數。

第四方面，提供了一種節點定位的設備，包括：

第二確定模塊，用于針對M個已知位置節點中第i個已知位置節點，確定第i個已知位置節點根據接收的由N個共同節點發出的無線信號確定的無線信號測量值的第一集合{p_1i,…,p_Ni}，以及確定待定位節點根據接收的由N個共同節點發出的無線信號確定的無線信號測量值的第二集合{p₁,…,p_j,…,p_N}，其中，i和M、N為正整數；

第二處理模塊，用于針對M個已知位置節點中第i個已知位置節點，確定第i個已知位置節點對應的第一集合{p_1i,…,p_Ni}與所述第二集合{p₁,…,p_N}的差值的集合{Δp_1i,…,Δp_Ni}，其中，Δp_1i＝p_1i-p₁,…,Δp_Ni＝p_Ni-p₁；

第二定位模塊，用于在預設定位空間內，根據確定M個差值集合，確定待定位節點的位置信息，其中確定待定位節點的位置信息符合下述公式要求：

其中，f()為構造的聯合概率密度函數，(x,y,z)為待定位節點的坐標位置信息；P為概率密度函數的最大值。

本發明實施例由于根據對應每個已知位置節點的加權系數，確定待定位節點的位置，或是通過構造的聯合概率密度函數確定定位空間中待定位節點的位 置，因此無需測量大量已知位置接收的無線信號的情況，與現有技術中確定待定位節點位置的方法相比，提高了測量的效率，和待定位節點的定位的準確性。

附圖說明

圖1為本發明實施例節點定位的方法的流程圖；

圖2為本發明實施例節點定位的場景示意圖；

圖3為本發明實施例節點定位的場景示意圖；

圖4為本發明實施例節點定位的方法的流程圖；

圖5為本發明實施例節點定位的設備的示意圖；

圖6為本發明實施例節點定位的設備的示意圖；

圖7為本發明實施例節點定位的設備的示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例提供一種節點定位方法及設備，用以解決現有技術中節點定位測量工作量較大的問題。其中，方法和設備是基于同一發明構思的，由于方法及設備解決問題的原理相似，因此設備與方法的實施可以相互參見，重復之處不再贅述。

由于無線信號大尺度模型為：

P＝P₀-10n*lg(d/d₀)+X

其中，P₀是距離為d₀時的接收信號強度，n是大尺度信道衰落指數，d是接收設備距離信源的距離，X是隨機變量，因為通常接收信號是變化的，可以 用高斯隨機變量來表示，X的均值為0，均方差為σ。根據現有的很多測量結果，n很多在1.5～4之間，σ很多在3～15之間。近似的認為P跟位置成線性關系，則可以通過線性插值法來估算位置。

下面結合說明書附圖對本發明實施例作進一步詳細描述。

如圖1所示，本發明實施例節點定位的方法，包括：

步驟100，確定至少一個已知位置節點中的每個已知位置節點能夠接收到的無線信號測量值的第一集合，并確定待定位節點能夠接收到的無線信號測量值的第二集合，每個已知位置節點接收到的第一集合中包含的無線信號測量值和第二集合中包含的無線信號測量值是根據至少一個共同節點發出的無線信號分別確定的；

步驟101，根據每個已知位置節點分別對應的第一集合中包含的無線信號測量值、和第二集合中包含的無線信號測量值，確定分別對應每個已知位置節點的加權系數；

步驟102，根據每個已知位置節點對應的加權系數，以及每個已知位置節點的位置信息，確定待定位節點的位置信息。

本發明實施例的執行主體可以為獨立于待定位節點和已知位置節點的能夠用于定位的服務器，也可以為待定位節點本身，其中，當執行主體為用于定位的服務器時，該服務器可以是一個只是完成位置計算邏輯單元的設備，也可以為具有位置邏輯運算功能的服務器設備，通過有線或無線的通信方式，獲取待定位節點掃描得到的無線信號測量值的集合，和已知位置節點掃描得到的無線信號測量值的集合。

以圖2場景為例為例，對已知位置節點、共同節點、第一集合和第二集合進行具體說明。

其中，待定位節點U，已知位置節點K_a、K_b、K_c、K_d，未知位置節點A₀、A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆、A₇、A₈、A₉，其中，待定位節點U實際能夠接收到已知位置節點K_b、K_c、K_d和未知位置節點A₅、A₈發出的無線信號，得到待定 位節點U獲取的接收無線信號的測量值的集合為{P_b，P_c，P_d，P₅，P₈}，其中P_b為待定位節點U接收已知位置節點K_b發出的無線信號確定的無線信號測量值，依次類推，P_c為待定位節點U接收已知位置節點K_c發出的無線信號確定的無線信號測量值，P_d待定位節點U接收已知位置節點K_d發出的無線信號確定的無線信號測量值，P₅待定位節點U接收未知位置節點A₅發出的無線信號確定的無線信號測量值，P₈待定位節點U接收未知位置節點A₈發出的無線信號確定的無線信號測量值，已知位置節點K_a實際能夠接收到已知位置節點K_b和未知位置節點A₀、A₁、A₂、A₄發出的無線信號，得到已知位置節點K_a獲取的接收無線信號的測量值的集合為{P_ba，P_0a，P_1a，P_2a，P_4a}，其中P_ba為已知位置節點K_a接收已知位置節點K_b發出的無線信號確定的無線信號測量值，依次類推，P_0a為已知位置節點K_a接收未知位置節點A₀發出的無線信號確定的無線信號測量值，P_1a為未知位置節點K_a接收未知位置A₀發出的無線信號確定的無線信號測量值，P₅待定位節點U接收未知位置節點A₅發出的無線信號確定的無線信號測量值，P₈待定位節點U接收未知位置節點A₈發出的無線信號確定的無線信號測量值；類似的，若已知位置節點K_b實際能夠接收到已知位置節點K_a和未知位置節點A₂、A₃、A₈、A₉發出的無線信號，則已知位置節點K_b獲取的接收無線信號的測量值的集合為{P_ab，P_2b，P_3b，P_8b，P_9b}；若已知位置節點K_c實際能夠接收到未知位置節點A₅、A₇、A₈發出的無線信號，則已知位置節點K_c獲取的接收無線信號的測量值的集合為{P_5c，P_7c，P_8c}；若已知位置節點K_d實際能夠接收到未知位置節點A₄、A₅、A₆發出的無線信號，則已知位置節點K_d獲取的接收無線信號的測量值的集合為{P_4d，P_5d，P_6d}；

可選的，一種確定已知位置節點K_a、K_b、K_c、K_d能夠接收到的無線信號測量值的第一集合和第二集合的方法：對待定位節點U和已知位置節點K_a、K_b、K_c、K_d中每個節點能夠接收到的無線信號對應的節點取并集，得到共同節點{K_a，K_b，K_c，K_d，A₀，A₁，A₂，A₃，A₄，A₅，A₆，A₇，A₈，A₉}，以已知位置節點K_a為例，已知位置節點K_a實際能夠接收到已知位置節點K_b和未知位置節點A₀、 A₁、A₂、A₄發出的無線信號，而不能接收到已知位置節點K_a、K_c、K_d和未知位置節點A₃、A₅、A₆，A₇、A₈、A₉發出的無線信號，因此，將實際測量得到的P_ba，P_0a，P_1a，P_2a，P_4a作為第一集合中的無線信號測量值，P_aa，P_3a、P_5a、P_6a、P_7a、P_8a、P_9a，根據預設的規則確定，通常情況下，節點自身不接收節點自身發出的無線信號，在本發明實施例中可以將節點自身接收自身發出的無線信號測量值設置為一個稍微低于自身發射功率的值，例如-10dBm，將節點與未接收到發出無線信號對應的節點之間側無線信號測量值設置為一個低于接收機靈敏度的值，例如-100dBm，其中第一集合與第二集合的確定方法類似，在此不再贅述。

第二種可選的，確定第一集合和第二集合方法還可以為，將已知位置節點和待定位節點能夠都接收到的發出無線信號的節點作為共同節點，假設已知位置節點K_a、K_b、K_c、K_d和待定位節點U都能夠接收到未知位置節點A₀、A₁、A₂、A₃發出的無線信號，則將未知位置節點A₀、A₁、A₂、A₃作為共同節點，將實際測量的待定位節點U和已知位置節點K_a、K_b、K_c、K_d接收未知位置節點A₀、A₁、A₂、A₃發出無線信號的無線信號測量值分別作為第一集合和第二集合中無線信號測量值。

可選的，在確定出共同節點之前，還可以從實際接收的無線信號測量值中選出不小于預設閾值的無線信號測量值，對選出的無線信號測量值的對應的發射無線信號的節點。

具體的，若預設閾值為-90dBm，P_b為-75dBm，已知位置節點K_b作為共同節點，若P₁為-95dBm，而P_1d為-85dBm，則將未知位置節點A₁作為共同節點，因此只要待定位節點U和已知位置節點K_a，K_b，K_c，K_d，接收該節點發出的無線信號，確定的無線信號測量值中存在一個不小于預設閾值的，則該節點可以作為共同節點。

可選的，由于無線信號的異變性，在確定出共同節點之前，對當前接收到的無線信號測量值與歷史接收到的無線信號測量值進行加權平均處理。

具體的，假設當前次待定位節點U接收已知位置節點K_a發出的無線信號確 定的無線信號測量值P_a＝-72dBm，上一次當前定位節點U接收已知位置節點K_a發出的無線信號確定的無線信號測量值為P_a＝-80dBm，則根據下列公式確定第一集合中的無線信號測量值：

P＝α*P_n-1+(1-α)P_n

其中，P為確定的第一集合中的無線新號測量值，P_n-1上一次節點的無線信號測量值，P_n為當前次無線新號的測量值，α為預先設置的系數。

假設α＝0.5，則確定的第一集合中待定位節點U接收已知位置節點K_a發出的無線信號確定的無線信號測量值為-76dBm。

此外，還存在當前次待定位節點能夠接收到未知位置節點A₀發出的無線信號，而上一次未接收到A₀發出的無線信號，則可以將當前次的無線信號測量值作為第一集合中的無線信號測量值，還可以去除未知位置節點A₀。

需要說明的是，已知位置節點可以為預先設置的已知位置的節點，也可以為待定位節點能夠接收到發出無線信號的已知位置的節點，還可以為待定位節點能夠接收到發出無線信號的已知位置的節點和以及已知位置的節點能夠接收到發出無線信號的已知位置的節點。

如圖3所示，區域300中的已知位置節點發出的無線信號為待定位節點能夠接收到，而區域300以外的已知位置節點發出的無線信號為待定位節點不能接收到，但是區域300中的已知位置節點能夠接收到，已知位置節點包括區域300中的已知位置節點，以及區域300中已知位置節點能夠接收到的區域300以外的已知位置節點，或已知位置節點僅包括區域300中的已知位置節點。

其中，本發明實施例中確定分別對應每個已知位置節點的加權系數包括下列可選的方法：

方法一：加權質心法，無線信號測量值為無線信號強度值；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，n_i第i個已知位置節點對應的大尺度信道衰落指數。

需要說明的是，n_i的值，對于不同的已知位置節點，可以采用相同的大尺度信道衰落指數，也可以采取不同的大尺度信道衰落指數，該參數在部署已知位置節點的時可以測量出來。

可選的，使用對應每個已知位置節點的加權系數對每個已知位置節點對應的第一集合中包含的、根據同一節點發出的無線信號確定的無線信號測量值進行加權求和得到的結果，與所述第二集合中包含的根據該同一節點發出的無線信號確定的無線信號測量值逼近。

方法二：無線信號測量值為無線信號強度值；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為所述待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，f_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_k與逼近程度 最大時的值，其中k＝1,2,……,N。

需要說明的是，是根據最小均方差準則構造的。

方法三：無線信號測量值為無線信號強度值；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為所述待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，g_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_k與逼近程度最大時的值，其中k＝1,2,……,N，λ為拉格朗日系數。

需要說明的是，是基于最小均方誤差準則和拉格朗日乘數法構造的。

方法四：無線信號測量值為信道狀態信息CSI中的子信道頻域響應幅度平方值；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_kh為所述待定位節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，p_ki,h為第i個已知位置節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節 點的個數，M為已知位置節點的個數，c為所述待定位節點與第k個共同節點之間和第i個已知位置節點與第k個共同節點之間存在的共同子信道的個數，w_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_kh與逼近程度最大時的值。

需要說明的是，是根據最小均方差準則構造的。

方法五：無線信號測量值為信道狀態信息CSI中的子信道頻域響應幅度平方值；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_kh為所述待定位節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，p_ki,h為第i個已知位置節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，c為所述待定位節點與第k個共同節點之間和第i個已知位置節點與第k個共同節點之間存在的共同子信道的個數，v_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_kh與逼近程度最大時的值，λ為拉格朗日系數。

需要說明的是，是基于最小均方誤差準則和拉格朗日乘數法構造的。

可選的，確定待定位節點的位置信息符合下述公式要求：

其中，(x,y,z)為待定位節點的坐標位置信息，(x_i,y_i,z_i)為第i個已知位置節 點的坐標位置信息，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數。

如圖4所示，本發明實施例節點定位的方法，包括：

步驟400，針對M個已知位置節點中第i個已知位置節點，確定第i個已知位置節點根據接收的由N個共同節點發出的無線信號確定的無線信號測量值的第一集合{p_1i,…,p_Ni}，以及確定待定位節點根據接收的由N個共同節點發出的無線信號確定的無線信號測量值的第二集合{p₁,…,p_N}，其中，i和M、N為正整數；

步驟401，針對M個已知位置節點中第i個已知位置節點，確定第i個已知位置節點對應的第一集合{p_1i,…,p_Ni}與所述第二集合{p₁,…,p_N}的差值的集合{Δp_1i,…,Δp_Ni}，其中，Δp_1i＝p_1i-p₁,…,Δp_Ni＝p_Ni-p₁；

步驟402，在預設定位空間內，根據確定M個差值集合，確定待定位節點的位置信息，其中確定待定位節點的位置信息符合下述公式要求：

其中，f()為構造的聯合概率密度函數，(x,y,z)為待定位節點的坐標位置信息；P為概率密度函數的最大值。

需要說明的是，當無線信號測量值為無線信號強度值時，f()是根據無線信號大尺度模型構造的。

具體的，f()是根據無線信號大尺度模型構造的，其中，無線信號的大尺度模型為：

P＝P₀-10n*lg(d/d₀)+X

其中，P₀是距離為d₀時的接收信號強度，n是大尺度信道衰落指數，d是接收設備距離信源的距離，X是隨機變量，因為通常接收信號是變化的，可以用高斯隨機變量來表示，X的均值為0，均方差為σ。根據現有的很多測量結果，n很多在1.5～4之間，σ很多在3～15之間。

以待定位節點U接收第K個共同節點發出的無線信號的無線信號測量值 P_k，第i個已知位置節點接收第K個共同節點發出的無線信號的無線信號測量值P_ki，則

Δp_ki＝P_ki-p_k＝10n*lg(d_k/d_ik)+X_k-X_ki

因此，可以將待定位節點位置的確定，轉換為在預設的定位空間內，確定在滿足已知位置節點與待定位節點接收同一共同節點的無線信號的無線信號測量值的差值為實際測量得到的已知位置節點與待定位節點接收同一共同節點的無線信號的無線信號測量值的差值時，位置的條件的聯合概率密度函數取最大值時的位置，即為待定位節點的位置。

需要說明的是，共同節點發送無線信號是相互獨立的，且已知位置節點與待定位節點接收無線信號也是相互獨立的。

其中，在計算時，在地理信息未知的情況下，可以認為待定位節點的位置的概率密度分布在預設的定位空間內為均勻分布。

此外，確定：

的具體步驟為：

由于

其中，η為預設的定位空間，g(x,y,z)為待定位節點在預設定位空間內可能的位置的概率密度。

因此可以通過確定：

來構造聯合概率密度函數

具體的，根據共同節點發送無線信號的獨立性，以及已知位置節點和待定位節點接收無線信號的獨立性，得：

其中，(u_k,v_k,w_k)為第k個共同節點的坐標，如果共同節點是已知位置節點，則位置坐標已知，因此

而，f{ΔP_ki|(x,y,z)}可通過無線信號大尺度模型得到。

此外，如果共同節點是位置坐標未知節點，則通過對所有可能的位置對應的接收信號強度差異概率密度分布和位置的概率密度分布的乘積進行積分得到滿足已知位置節點和待定位節點接收該共同節點發出的無線信號確定的無線信 號測量值之差為實際的確定的差值時，待定位節點可能的位置的概率密度分布函數，而無需確定該節點的位置信息。

基于同一發明構思，本發明實施例中還提供了一種節點定位的設備，由于本發明實施例節點定位的設備對應的方法為一種節點定位的方法，因此本發明設備的實施可以參見方法的實施，重復之處不再贅述。

如圖5所示，本發明實施例節點定位的設備，包括：

第一確定模塊500，用于確定至少一個已知位置節點中的每個已知位置節點能夠接收到的無線信號測量值的第一集合，并確定待定位節點能夠接收到的無線信號測量值的第二集合，每個已知位置節點接收到的第一集合中包含的無線信號測量值和第二集合中包含的無線信號測量值是根據至少一個共同節點發出的無線信號分別確定的；

第一處理模塊501，用于根據每個已知位置節點分別對應的第一集合中包含的無線信號測量值、和第二集合中包含的無線信號測量值，確定對應每個已知位置節點的加權系數；

第一定位模塊502，用于根據每個已知位置節點對應的加權系數，以及每個已知位置節點的位置信息，確定待定位節點的位置信息。

可選的，無線信號測量值為無線信號強度值，第一處理模塊501具體用于：

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，n_i為第i個已知位置節點對應的大尺度信道衰落指 數。

可選的，第一處理模塊501使用對應每個已知位置節點的加權系數對每個已知位置節點對應的第一集合中包含的、根據同一節點發出的無線信號確定的無線信號測量值進行加權求和得到的結果，與第二集合中包含的根據該同一節點發出的無線信號確定的無線信號測量值逼近。

可選的，無線信號測量值為無線信號強度值，第一處理模塊501具體用于；

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，f_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_k與逼近程度最大時的值，其中k＝1,2,……,N。

可選的，無線信號測量值為無線信號強度值，第一處理模塊501具體用于：

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_k為待定位節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，p_ki為第i個已知位置節點接收第k個共同節點發出的無線信號的無線信號強度值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，g_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_k與逼近程度最大 時的值，其中k＝1,2,……,N，λ為拉格朗日系數。

可選的，無線信號測量值為信道狀態信息CSI中的子信道頻域響應幅度平方值，第一處理模塊501具體用于：

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_kh為待定位節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，p_ki,h為第i個已知位置節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，c為待定位節點與第k個共同節點之間和第i個已知位置節點與第k個共同節點之間存在的共同子信道的個數，w_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_kh與逼近程度最大時的值。

可選的，無線信號測量值為信道狀態信息CSI中的子信道頻域響應幅度平方值，第一處理模塊501具體用于：

確定對應每個已知位置節點的加權系數符合下列公式要求：

其中，P_kh為待定位節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，p_ki,h為第i個已知位置節點與第k個共同節點之間的第h個子信道頻域響應幅度平方值，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數，N為共同節點的個數，M為已知位置節點的個數，c為待定位節點與第k個共同節點之間和第i個已知位置節點與第k個共同節點之間存在的共同子信道的個數， v_min(a₁,a₂,a₃,……,a_M)表示P_kh與逼近程度最大時的值，λ為拉格朗日系數。

可選的，第一定位模塊502確定的待定位節點的位置信息符合下述公式要求：

其中，(x,y,z)為待定位節點的坐標位置信息，(x_i,y_i,z_i)為第i個已知位置節點的坐標位置信息，a_i為第i個已知位置節點對應的加權系數。

如圖6所示，本發明實施例節點定位的設備，包括：

第二確定模塊600，用于針對M個已知位置節點中第i個已知位置節點，確定第i個已知位置節點根據接收的由N個共同節點發出的無線信號確定的無線信號測量值的第一集合{p_1i,…,p_Ni}，以及確定待定位節點根據接收的由N個共同節點發出的無線信號確定的無線信號測量值的第二集合{p₁,…,p_j,…,p_N}，其中，i和M、N為正整數；

第二處理模塊601，用于針對M個已知位置節點中第i個已知位置節點，確定第i個已知位置節點對應的第一集合{p_1i,…,p_Ni}與第二集合{p₁,…,p_N}的差值的集合{Δp_1i,…,Δp_Ni}，其中，Δp_1i＝p_1i-p₁,…,Δp_Ni＝p_Ni-p₁；

第二定位模塊602，用于在預設定位空間內，根據確定M個差值集合，確定待定位節點的位置信息，其中確定待定位節點的位置信息符合下述公式要求：

其中，f()為構造的聯合概率密度函數，(x,y,z)為待定位節點的坐標位置信息；P為概率密度函數的最大值。

需要說明的是，如圖5與圖6所示的設備中對模塊的劃分是示意性的，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，另外，在本申請 各個實施例中的各功能模塊可以集成在一個處理單元中，也可以是單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成在一個單元中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能模塊的形式實現。

所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本申請的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)或處理器(processor)執行本申請各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

如圖7所示，本發明實施例節點定位的設備的一種硬件結構實現形式，包括：

存儲器700，用于存儲實現節點定位的程序以及所需要的數據；

處理器701，用于通過調用相關數據，執行相關程序，以實現本發明實施例所提供的技術方案。

從上述內容可以看出：本發明實施例中確定至少一個已知位置節點中的每個已知位置節點能夠接收到的無線信號測量值的第一集合，并確定待定位節點能夠接收到的無線信號測量值的第二集合，所述每個已知位置節點接收到的第一集合中包含的無線信號測量值和第二集合中包含的無線信號測量值是根據至少一個共同節點發出的無線信號分別確定的；根據每個已知位置節點分別對應的第一集合中包含的無線信號測量值、和所述第二集合中包含的無線信號測量值，確定對應每個已知位置節點的加權系數；根據每個已知位置節點對應的加權系數，以及每個已知位置節點的位置信息，確定待定位節點的位置信息。這種技術方案由于根據對應每個已知位置節點的加權系數，確定待定位節點的位 置，無需測量大量已知位置節點的接收其他節點的發出的無線信號的情況，因此，與現有技術中確定待定位節點位置的方法相比，提高了測量的效率，和待定位節點的定位的準確性。

本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本發明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。

本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。