本发明涉及无线通信，更具体地，涉及一种wapi信号强度预测方法及系统。
背景技术：
1、wapi(无线局域网认证及隐私保护技术)是中国自主研发的一种无线局域网安全协议。在无线通信中，信号强度的预测对于网络规划、资源管理和服务质量优化至关重要。为了实现准确的信号强度预测，需要考虑多个因素，如天线高度、地形、建筑物遮挡等。目前的研究主要集中在基于机器学习和统计模型的方法上，通过分析历史数据和传感器信息来预测信号强度。这些方法可以提供有价值的参考，帮助网络运营商和系统设计者更好地调整和优化无线网络，以提供更稳定和高质量的服务。
2、现有的基于机器学习和统计模型的信号强度预测方法存在以下缺陷：首先，这些方法依赖于历史数据和传感器信息，因此对于新环境或没有足够数据的地区可能效果有限。其次，信号强度受多个复杂因素影响，包括天气条件、临时障碍物等，这些因素往往难以准确建模。此外，这些方法通常需要大量的计算资源和时间来进行训练和预测，对于实时性要求较高的应用来说可能存在一定的挑战。最后，由于无线网络环境的不断变化，预测结果可能会受到误差累积的影响，导致实际表现与预测结果存在差异。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种wapi信号强度预测方法及系统，能够解决现有基于机器学习和统计模型的信号强度预测方法存在的准确性不高、实时性差以及不能适用于不同环境预测的技术问题。
2、本发明采用如下的技术方案。
3、一种wapi信号强度预测方法，包括以下步骤：
4、在预设的位置点上采集信号强度和距离数据并对获取到的信号强度和距离进行处理，建立信号强度与距离之间的关系映射；
5、根据信号强度与距离之间的关系映射，构建描述信号强度随距离变化关系的衰减模型；
6、利用所得到的衰减模型对待确定位置的采样点信号源进行位置计算，得到各个采样点信号源的精确坐标位置；
7、根据各采样点信号源的精确坐标位置和衰减模型，确定任意位置的信号强度。
8、优选地，采集信号强度和距离数据并对获取到的信号强度和距离进行处理的步骤具体包括：
9、在多个预定的位置点上设置无线信号接收器，并与已知信号源进行距离测量；
10、通过无线信号接收器收集在每个位置点处的信号强度数据和各位置点与已知信号源之间对应的距离数据；
11、使用滤波器对信号强度数据进行噪声去除；
12、通过已知信号源之间的经纬度坐标和测得的距离数据，计算出每个位置点的经纬度坐标；
13、根据所得到的经纬度坐标和已知信号源的经纬度坐标，计算出每个位置点与已知信号源之间的直线距离，作为校正后的距离数据；
14、根据滤波后的信号强度数据以及校正后的距离数据，建立信号强度与距离之间的关系映射。
15、优选地，所述的滤波器是卡尔曼滤波器、中值滤波器或者低通滤波器。
16、优选地，构建衰减模型具体包括：
17、确定路径损耗指数和参考距离处的路径损耗；
18、利用建立信号强度与距离之的映射关系，基于最小二乘法的统计方法根据信号强度数据计算路径损耗，得到不同距离以及各距离处对应的路径损耗；
19、选择参考点，计算参考点与已知信号源之间的参考距离。
20、优选地，所述衰减模型基于如下的公式：
21、
22、其中，pl(d)是在距离d处的路径损耗，pl(d0)是参考距离d0处的路径损耗；n是路径损耗指数，反映了环境对信号衰减的影响；是实际距离与参考距离的比值；xσ是高斯随机变量，表示衰减模型的随机变化，为零均值的正态分布。
23、优选地，其中利用衰减模型进行信号源位置计算的步骤包括：
24、对于待确定位置的采样点信号源，在预设的位置点上测量其信号强度，并使用衰减模型逆向计算出与各位置点与待确定位置的采样点信号源的预测距离；
25、通过从至少三个不同的位置测量信号强度，并结合三角测量方法，确定采样点信号源的位置数据值；
26、利用采样点信号源的位置数据值和待确定位置的采样点信号源的预测距离，计算采样信号源的精确坐标位置。
27、优选地，对于待确定位置的信号源，进行信号校准后测量其信号强度，所述校准步骤包括：
28、选择一个或多个标准信号源，其信号特性已知且稳定，作为校准参考点；
29、使用待校准的设备在不同位置点收集来自标准信号源的信号强度数据；
30、同步使用一个或多个已校准的参考设备，在相同的位置点收集相同标准信号源的信号强度数据；
31、比较待校准设备和参考设备在相同位置点的信号强度读数，确定待校准设备的信号偏差；
32、基于信号偏差，为待校准设备制定一个校准因子或校准曲线，用于调整其信号强度读数，使之与参考设备的读数一致；
33、将校准因子或校准曲线应用于待校准设备的所有信号强度测量中，以消除设备间的信号强度差异。
34、优选地，校准步骤还包括：
35、建立一个通用设备型号数据库，记录各型号设备的硬件配置和信号处理算法信息；
36、通过对参考设备进行多轮校准和测试，确定一组统一的校准参数；
37、将确定的统一校准参数存入设备型号数据库，并与相应的设备型号关联起来；
38、在进行设备校准时，根据待校准设备的型号从数据库中检索相关的统一校准参数，然后将所述统一标准参数应用于待校准设备，以调整其信号强度读数。
39、优选地，确定一组统一的校准参数的步骤包括：
40、使用一组已校准的参考设备，在不同环境条件和位置下收集信号强度数据；
41、分别对每个设备型号，采用机器学习算法或最小二乘法等优化技术，将收集的信号强度数据作为输入，计算出一组能够最小化信号强度预测偏差的统一校准参数；
42、针对每一个设备型号，将计算得到的统一校准参数存储并关联到该设备型号中；
43、应用统一校准参数的步骤包括：
44、在收集待校准设备的信号强度数据前，首先从数据库中根据设备型号检索相关的统一校准参数；
45、将检索到的统一校准参数应用于待校准设备，调整该设备的信号强度读数，使之与已校准的参考设备的信号强度读数尽可能接近；
46、对于新的设备型号，如果数据库中没有对应的统一校准参数，需要先进行参考设备的校准和测试，计算出新的统一校准参数，并将其添加到数据库中。
47、优选地，根据各采样点信号源位置和衰减模型，确定任意位置的信号强度的步骤包括：
48、获取各采样点信号源的精确坐标位置；
49、基于构建的信号衰减模型，选择多个不同的已知坐标位置作为观测点；
50、对每一观测点，计算该点与采样点信号源之间的实际距离；
51、将每一观测点的实际距离代入衰减模型中，根据公式计算出该观测点应接收到的信号强度估计值；
52、对所有观测点得到的信号强度估计值进行平均处理，得到综合信号强度值，并将综合信号强度值作为采样点信号源的预测信号强度。
53、本发明还提供了一种wapi信号强度预测系统，所述预测系统包括：
54、数据处理模块，用于获取和处理信号强度和距离数据，并计算不同距离下的信号强度衰减；
55、模型拟合模块，基于最小二乘法的统计方法，用于拟合一个衰减模型；
56、位置计算模块，用于根据所得到的衰减模型进行信号源位置的计算，得到各个采样点的信号源位置数据值；
57、强度确定模块，根据信号源位置和衰减模型确定信号强度。
58、优选地，数据处理模块包括：
59、无线信号接收器，用于在多个预定的位置点上设置，并与已知参考点进行距离测量；
60、数据收集器，用于收集在每个位置点处的信号强度数据和对应的距离数据；
61、滤波器，用于对信号强度数据进行噪声去除；
62、坐标计算器，用于通过已知参考点之间的经纬度坐标和测得的距离数据，计算出每个位置点的经纬度坐标；
63、距离校正器，用于根据所得到的经纬度坐标和已知参考点的经纬度坐标，计算出每个位置点与已知参考点之间的直线距离，作为校正后的距离数据；
64、映射关系构建器，用于建立信号强度与距离之间的关系映射，并将信号强度数据转换为对应的距离估计值。
65、本发明还提供了一种终端，包括处理器及存储介质；
66、所述存储介质用于存储指令；
67、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述wapi信号强度预测方法的步骤。
68、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其该程序被处理器执行时实现所述wapi信号强度预测方法的步骤。
69、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明所提出的wapi信号强度预测方法及系统，对于区域内存在多个信号源时，利用一个已知信号源即可实现对位置未知的信号源进行测算，从而得到区域内各位置的信号分布，通过采用基于统计方法和最小二乘法的衰减模型拟合，能够更准确地捕捉信号强度和距离之间的关系，提高预测精度。引入滤波器进行噪声去除，有效地提升信号强度数据的质量和稳定性。结合多个已知参考点的距离测量和经纬度坐标计算，能够更准确地确定各个采样点的信号源位置，有利于后续信号强度预测和定位，计算方法简便且结果准确。
1.一种wapi信号强度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的wapi信号强度预测方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的wapi信号强度预测方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的wapi信号强度预测方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的wapi信号强度预测方法，其特征在于，
6.如权利要求1所述的wapi信号强度预测方法，其特征在于，
7.如权利要求1所述的wapi信号强度预测方法，其特征在于，
8.如权利要求7所述的wapi信号强度预测方法，其特征在于，
9.如权利要求8所述的wapi信号强度预测方法，其特征在于，
10.如权利要求9所述的一种wapi信号强度预测方法，其特征在于，
11.一种利用权利要求1～10任一项所述wapi信号强度预测方法的wapi信号强度预测系统，其特征在于，所述预测系统包括：
12.如权利要求11所述的wapi信号强度预测系统，其特征在于，数据处理模块包括：
13.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
14.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-10任一项所述方法的步骤。
