一種WiFi信號源的定位方法與流程

2023-07-06 19:40:11 1

本發明主要涉及信號測試技術領域，特指一種WiFi信號源的定位方法。

背景技術：

對於WiFi信號源的接收和定位，在某些特定場合和環境(如軍事管理區、考場等)有很強的應用需求。需要對在這些場合內的WiFi信號源進行監管和控制。目前，對於WiFi信號源的定位方法有一些，與之相應的軟硬體配置也比較成熟，但是軟體及算法方面都過於複雜，操作起來比較繁瑣，定位精度也不是很高。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題就在於：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種原理簡單、操作簡便、成本低以及定位精準的WiFi信號源的定位方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種WiFi信號源的定位方法，步驟為：

S01、開始，利用定向天線在位置A處接收WiFi信號並分析得到WiFi信號源所處的第一方位；

S02、利用定向天線在位置B接收WiFi信號並分析得到WiFi信號源所處的第二方位；

S03、通過位置A處所得的第一方位和位置B處的第二方位交叉點得到WiFi信號源的位置。

作為上述技術方案的進一步改進：

定向天線在水平面上勻速旋轉，並在旋轉的同時接收WiFi信號並進行解析，以接收的WiFi信號強度最強的方向作為WiFi信號源所處的方位。

得到第一方位和第二方位後，再通過公式得到WiFi信號源的位置：

Y＝L(sinαcos(α-β)-sinβ)/(1-cos2(α-β))

其中以正北方向為基點，第一方位與正北方向的夾角為α，第二方位與正北方向的夾角為β，A點與信號源位置的距離為X，B點與信號源位置的距離為Y，A點與B點的距離為L。

在步驟S03中，所述位置B位於垂直於第一方位且通過位置A的直線上。

將所述定向天線安裝於支撐雲臺上，通過支撐雲臺帶動所述定向天線旋轉。

與現有技術相比，本發明的優點在於：

本發明的WiFi信號源的定位方法，通過在不同位置對信號源的方位進行測試，得到不同方位時的交叉點作為信號源的位置，原理簡單、操作簡便且得到的位置精準。

附圖說明

圖1為本發明的定位原理圖之一。

圖2為本發明的定位原理圖之二。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。

如圖1所示，本實施例的WiFi信號源的定位方法，主要應用於二維空間內，具體步驟為：

S01、開始，利用定向天線在位置A處接收WiFi信號並分析得到WiFi信號源所處的第一方位；

S02、利用定向天線在位置B接收WiFi信號並分析得到WiFi信號源所處的第二方位；

S03、通過位置A處所得的第一方位和位置B處的第二方位交叉點得到WiFi信號源的位置。

本發明的WiFi信號源的定位方法，通過在不同位置對信號源的方位進行測試，得到不同方位時的交叉點作為信號源的位置，原理簡單、操作簡便且得到的位置精準。

具體地，利用高精度定向天線接收WiFi信號源的信號，定向天線在水平方向上勻速旋轉360°。在旋轉的過程中，天線接收信號。然後，接收到的信號通過WiFi模塊進行信號解析，讀取信號的各項參數(SSID、Mac地址、信號強度等)。對於某一信號源，利用接收到的其信號強度值，找到信號強度最強的那個方向，由此得出此信號源在此方向的直線上(即方位)。然後，將接收天線的位置改變，重複上述步驟，可得另一條直線方向。那麼可知，兩條直線的交叉點即可被認為是信號源的所在方位。

本實施例中，定向天線在水平面上勻速旋轉，並在旋轉的同時接收WiFi信號並進行解析，以接收的WiFi信號強度最強的方向作為WiFi信號源所處的方位。

本實施例中，得到第一方位和第二方位後，再通過公式得到WiFi信號源的位置：

Y＝L(sinαcos(α-β)-sinβ)/(1-cos2(α-β))

其中以正北方向為基點，第一方位與正北方向的夾角為α，第二方位與正北方向的夾角為β，A點與信號源位置的距離為X，B點與信號源位置的距離為Y，A點與B點的距離為L。

本實施例中，在步驟S03中，位置B位於垂直於第一方位且通過位置A的直線上。

下面結合一實例對本發明的定位方法作進一步的說明：

首先在A點進行操作，得出信號源信號強度的最強方向在AC延長線上；然後改變天線操作地點到B點，重複同樣的步驟得出信號強度的最強方向在BD延長線上。那麼，AC與BD的交點E，即可被認為是WiFi信號源所在地點。

以正北方向為基點，AC方向與正北方向的夾角為α，BD方向與正北方向的夾角為β。A點與E點的距離為X，B點與E點的距離為Y，A點與B點的距離為L，通過三角形餘弦定理可得：

X2+Y2–L2＝2XYcos(α–β)

X2–Y2+L2＝2XLcos(90–α)

Y2+L2–X2＝2YLcos(90+β)

通過計算，可得：

Y＝L(sinαcos(α–β)–sinβ)/(1–cos2(α–β))

由於AB兩點的距離我們可以通過測量得到，由此我們可得E點相對於B點的具體方位，即：偏角為β，距離為Y。

通過此方法可以聯想，如果能夠使得ABE三點所形成的三角形為直角三角形，那麼，在方位及距離的計算上將大大簡化，實際操作起來也更加方便，操作如下：

如圖2所示，在A點進行天線測量得到AC延長線方向後，沿AC延長線的垂線AF方向移動天線到F點，再進行信號強度的測量得到FD延長線與AC延長線想交於E點。那麼，AEF為直角三角形。角度AEF＝α–β。那麼，由於A點與F點的距離已知，則E點到F點的距離EF＝AF/sin(α–β)。

則，E點相對於F點的方位為：偏角β，距離AF/sin(α–β)。

此方法實際操作簡單，只需要測量AF兩點之間的距離，AC延長線相對於某一基準方向(正北)的偏角以及FD延長線的偏角，也就是在A點和F點測量到的信號強度最大值的偏角方向。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。