基于CSI的煤礦井下定位方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 05:07
煤炭是我國主要的能源,保障煤礦安全生產(chǎn)一直是國家關(guān)注的重點(diǎn),井下人員定位系統(tǒng)在提高煤礦安全生產(chǎn)水平過程中發(fā)揮著重要作用;诮邮招盘(hào)強(qiáng)度的指紋定位方法因其易實(shí)現(xiàn)性,成為井下定位技術(shù)發(fā)展的主要方向。然而信號(hào)強(qiáng)度易受環(huán)境干擾,定位精度不高,無法滿足未來井下應(yīng)用的精度需求。因此,研究井下高精度指紋定位方法具有十分重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。當(dāng)前井下指紋定位面臨三個(gè)主要問題:(1)缺少用于生成高精度指紋的特征;(2)缺少適用于無線接入點(diǎn)帶狀稀疏分布的指紋;(3)單個(gè)指紋對(duì)位置描述不準(zhǔn)確。本文針對(duì)以上問題開展研究工作。(1)研究影響井下指紋定位的因素,驗(yàn)證接收信號(hào)強(qiáng)度不適用于生成高精度指紋。通過研究信道狀態(tài)信息與傳輸路徑的關(guān)系,提出了基于信道狀態(tài)信息的路徑傳輸模型,為將信道狀態(tài)信息用于構(gòu)造指紋提供理論支撐。通過與接收信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證了信道狀態(tài)信息具備細(xì)粒度特性,可以從幅度和相位兩個(gè)維度描繪不同位置的差異性,更適合用于井下高精度指紋定位。(2)信道狀態(tài)信息由幅度和相位兩部分組成。針對(duì)幅度指紋構(gòu)造,首先分析幅度噪聲來源,提出使用多種濾波器來抑制噪聲對(duì)幅度的干擾,然后結(jié)合多天線特性,生成幅度指紋;針...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:138 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
指紋定位示意圖
圖 1-7 井下 AP 的部署示意圖Figure 1-7 The diagram of undergroundAP deployment3) 單個(gè)指紋對(duì)位置描述不準(zhǔn)確。指紋定位過程中,一般認(rèn)為指紋是不隨時(shí)間變化的,因而使用單個(gè)置信息,而在實(shí)際環(huán)境中,由于井下各種噪聲的影響,指紋并不是使用單個(gè)指紋不能準(zhǔn)確描述位置信息,這也是導(dǎo)致指紋定位不準(zhǔn)確因此,需要使用序列指紋對(duì)位置進(jìn)行表述并且研究一種能夠處理序方法。 章節(jié)安排學(xué)位論文主要研究了煤礦井下基于 CSI 的指紋定位方法。根據(jù)指究了指紋特性的選擇、指紋構(gòu)造方法、指紋融合方法以及指紋匹配方 CSI 的特性,分析了 CSI 幅度和相位噪聲,并提出相應(yīng)的去噪方法CSI 幅度和相位構(gòu)造位置指紋的方法,并進(jìn)一步提出了基于模糊 LD融合方法抑制指紋特征的波動(dòng),研究利用深度學(xué)習(xí)方法將傳統(tǒng)指紋輸入轉(zhuǎn)變成序列指紋輸入,提高了指紋對(duì)位置描述的完備性,論文
2 基于 CSI 的路徑傳輸模型通過多次測(cè)量求平均值等方式進(jìn)行濾除。另一方面是井下環(huán)境,如圖 2-2 所示,井下巷道不同于室內(nèi)環(huán)境,巷道一般呈狹長的不規(guī)則拱形,單條巷道的橫向長度一般為縱向長度的 100 倍,并且巷道壁凹凸不平,巷道間從橫交互形成不同的夾角。因此,影響井下定位的 RSSI 主要包含:多徑衰落影響、巷道電磁干擾的影響、巷道中人體陰影的影響和非視距傳輸影響。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于聚類和K近鄰算法的井下人員定位算法[J]. 莫樹培,唐琎,汪郁,賴普?qǐng)?jiān),金禮模. 工礦自動(dòng)化. 2019(04)
[2]改進(jìn)RSSI加權(quán)質(zhì)心算法在井下人員定位中的應(yīng)用研究[J]. 朱光. 中國礦業(yè). 2018(12)
[3]基于位置感知網(wǎng)絡(luò)的井下人員定位研究[J]. 薛凱娟,樊智. 煤炭技術(shù). 2018(10)
[4]井下無線定位系統(tǒng)綜述[J]. 李濤,劉旭,鄧帥,王峰. 有色金屬(礦山部分). 2018(05)
[5]基于RSSI算法的井下定位方法的改進(jìn)[J]. 張傳偉,蔡志泉. 煤炭工程. 2018(09)
[6]基于RSSI測(cè)距的煤礦井下定位研究[J]. 岳俊梅,彭新光,李慶義,蘇穎. 煤炭工程. 2018(08)
[7]煤礦井下節(jié)點(diǎn)合作加權(quán)質(zhì)心定位算法[J]. 趙彤,李先圣,張雷,丁恩杰,胡延軍. 工礦自動(dòng)化. 2018(08)
[8]基于支持向量機(jī)的混合相似度室內(nèi)指紋定位算法[J]. 施濤濤,盧先領(lǐng),于丹石. 計(jì)算機(jī)工程. 2018(07)
[9]智慧礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 申雪,劉馳,孔寧,陳敏. 中國礦業(yè). 2018(07)
[10]基于Wi-Fi指紋的改進(jìn)型室內(nèi)定位算法研究[J]. 秦國威,孫新柱,陳孟元. 陜西理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
博士論文
[1]建筑物內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下的地磁場定位導(dǎo)航研究[D]. 康瑞清.北京科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]華北地區(qū)煤電環(huán)保監(jiān)管政策研究[D]. 趙英博.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[2]基于指紋膜與航跡推算的煤礦井下人員定位技術(shù)研究[D]. 馬京.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3246431
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:138 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
指紋定位示意圖
圖 1-7 井下 AP 的部署示意圖Figure 1-7 The diagram of undergroundAP deployment3) 單個(gè)指紋對(duì)位置描述不準(zhǔn)確。指紋定位過程中,一般認(rèn)為指紋是不隨時(shí)間變化的,因而使用單個(gè)置信息,而在實(shí)際環(huán)境中,由于井下各種噪聲的影響,指紋并不是使用單個(gè)指紋不能準(zhǔn)確描述位置信息,這也是導(dǎo)致指紋定位不準(zhǔn)確因此,需要使用序列指紋對(duì)位置進(jìn)行表述并且研究一種能夠處理序方法。 章節(jié)安排學(xué)位論文主要研究了煤礦井下基于 CSI 的指紋定位方法。根據(jù)指究了指紋特性的選擇、指紋構(gòu)造方法、指紋融合方法以及指紋匹配方 CSI 的特性,分析了 CSI 幅度和相位噪聲,并提出相應(yīng)的去噪方法CSI 幅度和相位構(gòu)造位置指紋的方法,并進(jìn)一步提出了基于模糊 LD融合方法抑制指紋特征的波動(dòng),研究利用深度學(xué)習(xí)方法將傳統(tǒng)指紋輸入轉(zhuǎn)變成序列指紋輸入,提高了指紋對(duì)位置描述的完備性,論文
2 基于 CSI 的路徑傳輸模型通過多次測(cè)量求平均值等方式進(jìn)行濾除。另一方面是井下環(huán)境,如圖 2-2 所示,井下巷道不同于室內(nèi)環(huán)境,巷道一般呈狹長的不規(guī)則拱形,單條巷道的橫向長度一般為縱向長度的 100 倍,并且巷道壁凹凸不平,巷道間從橫交互形成不同的夾角。因此,影響井下定位的 RSSI 主要包含:多徑衰落影響、巷道電磁干擾的影響、巷道中人體陰影的影響和非視距傳輸影響。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于聚類和K近鄰算法的井下人員定位算法[J]. 莫樹培,唐琎,汪郁,賴普?qǐng)?jiān),金禮模. 工礦自動(dòng)化. 2019(04)
[2]改進(jìn)RSSI加權(quán)質(zhì)心算法在井下人員定位中的應(yīng)用研究[J]. 朱光. 中國礦業(yè). 2018(12)
[3]基于位置感知網(wǎng)絡(luò)的井下人員定位研究[J]. 薛凱娟,樊智. 煤炭技術(shù). 2018(10)
[4]井下無線定位系統(tǒng)綜述[J]. 李濤,劉旭,鄧帥,王峰. 有色金屬(礦山部分). 2018(05)
[5]基于RSSI算法的井下定位方法的改進(jìn)[J]. 張傳偉,蔡志泉. 煤炭工程. 2018(09)
[6]基于RSSI測(cè)距的煤礦井下定位研究[J]. 岳俊梅,彭新光,李慶義,蘇穎. 煤炭工程. 2018(08)
[7]煤礦井下節(jié)點(diǎn)合作加權(quán)質(zhì)心定位算法[J]. 趙彤,李先圣,張雷,丁恩杰,胡延軍. 工礦自動(dòng)化. 2018(08)
[8]基于支持向量機(jī)的混合相似度室內(nèi)指紋定位算法[J]. 施濤濤,盧先領(lǐng),于丹石. 計(jì)算機(jī)工程. 2018(07)
[9]智慧礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]. 申雪,劉馳,孔寧,陳敏. 中國礦業(yè). 2018(07)
[10]基于Wi-Fi指紋的改進(jìn)型室內(nèi)定位算法研究[J]. 秦國威,孫新柱,陳孟元. 陜西理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
博士論文
[1]建筑物內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下的地磁場定位導(dǎo)航研究[D]. 康瑞清.北京科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]華北地區(qū)煤電環(huán)保監(jiān)管政策研究[D]. 趙英博.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[2]基于指紋膜與航跡推算的煤礦井下人員定位技術(shù)研究[D]. 馬京.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3246431
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