【MATLAB】基于Wi-Fi指纹匹配的室内定位-仿真获取WiFi RSSI数据（附代码）

基于Wi-Fi指纹匹配的室内定位-仿真获取WiFi RSSI数据

WiFi指纹匹配是室内定位最为基础和常见的研究，但是WiFi指纹的采集可以称得上是labor-intensive和time-consuming。现在，给大家分享一下我们课题组之前在做WiFi指纹定位时的基于射线跟踪技术仿真WiFi RSSI实验代码。

对数路径损耗模型

WiFi信号强度在空间中传播符合路径损耗模型。本文介绍的是较为常用的对数路径损耗模型，如下公式：

RSS衰减与距离的对数呈正比，假设已知一个参考距离d0以及这个距离上的RSS为
RSS(d0)，那么距离为d的RSS(d)就可以通过上式计算得到。n是环境因子，在自由空间中一般取2就可以。
下图是实际RSS和模型仿真RSS的比较。在实际环境中，因为受到多径效应、非视距传播等噪声的影响，信号强度会发生变化，所以实际测量到的Wi-Fi信号一般如红线所示。

利用射线跟踪技术仿真得到Wi-Fi的RSSI数据

Wi-Fi信号沿直线传播，可以将其近似为射线进行分析。对于一个固定的发射源（即WiFi AP），在自由空间中，利用对数距离衰减模型即可计算各个位置的RSS，但是室内环境很复杂，信号可以遇到墙壁发生反射，各个反射后的信号又可以与未经反射的信号叠加，实际中测量到的信号其实包括了各个反射、绕射、散射信号。在射线跟踪中，计算出发射点与接收点之间的多条传播路径，分别对各个路径的信号进行分析，一般包括信号强度、相位在多次反射或绕射下的计算，然后叠加得到接收点上的信号。
在仿真实验中，我们把每个Wi-Fi AP看成一个固定的发射源，而接收器则要接受来自不同Wi-Fi AP的信号。接收器收到的信号中包含了来自每个WiFi AP的1条直射路径与6条（墙壁）反射路径的信号，因为反射后信号很小，所以我们不考虑反射信号路径。根据对数路径损耗模型，我们理论上可以计算出室内每点的WiFi RSSI强度，用于室内定位指纹库建立。
如下图，是仿真得到的某WiFi AP所覆盖的WiFi信号强度。

仿真实验MATLAB代码

实际上在射线仿真实验中涉及到了通信原理的知识，但是因为我本人不是通信出身，所以不做具体说明，想要了解射线传播原理的同学自己搜索相关知识~
以下是主程序代码：