【摘要】：隨著科技的發(fā)展,位置感知服務(wù)在生活中扮演著十分重要的角色。目前人們的主要定位工具是GPS全球定位系統(tǒng),但由于現(xiàn)實(shí)中各類制約因素,該系統(tǒng)無(wú)法保障各類場(chǎng)景中完整的定位服務(wù)。部分設(shè)備由于未搭載GPS模塊而無(wú)法獲得定位服務(wù)。此外,GPS全球定位系統(tǒng)在高樓林立的密集城區(qū)以及室內(nèi)環(huán)境中無(wú)法保障定位精度。無(wú)線指紋定位技術(shù)作為一種補(bǔ)充措施,可以代替衛(wèi)星定位系統(tǒng)在部分場(chǎng)景下提供定位服務(wù)。由于其定位精度相對(duì)較高,系統(tǒng)的部署簡(jiǎn)單且廉價(jià),無(wú)線指紋定位技術(shù)獲得了業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可。該技術(shù)不依賴于信號(hào)發(fā)射端與接收端之間的位置關(guān)系,而是通過(guò)在數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找對(duì)應(yīng)的匹配確定目標(biāo)位置。目前,無(wú)線指紋定位技術(shù)中一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是需要采集大量的無(wú)線指紋數(shù)據(jù)。群智感知框架的興起為指紋數(shù)據(jù)采集過(guò)程提供了新的方法,但由于數(shù)據(jù)采集過(guò)程并非通過(guò)專業(yè)人員與設(shè)備完成,數(shù)據(jù)的可靠性無(wú)法得到保證。在此過(guò)程中,如何準(zhǔn)確地評(píng)估上報(bào)指紋數(shù)據(jù)的質(zhì)量成為迫切需要解決的問(wèn)題。本文提出了一種基于在線學(xué)習(xí)框架的數(shù)據(jù)定價(jià)與預(yù)測(cè)機(jī)制。通過(guò)分析指紋定位方法中構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生誤差的本質(zhì)原因,借助誤差函數(shù)準(zhǔn)確地量化出上報(bào)指紋數(shù)據(jù)的質(zhì)量。而基于在線學(xué)習(xí)的理論框架,我們將誤差函數(shù)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的損失函數(shù),設(shè)計(jì)了一種基于數(shù)據(jù)質(zhì)量的在線定價(jià)與預(yù)測(cè)機(jī)制。此外,我們?cè)趯?shí)際場(chǎng)景中探討了定價(jià)分布函數(shù)對(duì)于定價(jià)機(jī)制的影響。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)機(jī)制的有效性,確保在系統(tǒng)預(yù)算不足時(shí)該機(jī)制仍能提取出指紋序列中的有效信息,從而消除了指紋數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建過(guò)程中由于采集信號(hào)波動(dòng)而導(dǎo)致的不確定因素。由于成本開(kāi)銷及地形因素的影響,即使借助于群智感知框架,數(shù)據(jù)采集過(guò)程依然無(wú)法覆蓋目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的所有位置。通常需要通過(guò)部分已知的指紋數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未知區(qū)域的指紋數(shù)據(jù),從而重構(gòu)出完整的指紋信號(hào)無(wú)線電地圖。針對(duì)此挑戰(zhàn),本文提出了一種基于高斯過(guò)程回歸模型的無(wú)線電地圖重構(gòu)方案。高斯過(guò)程是一種非參數(shù)化的模型,它利用核函數(shù)方法搜索大量的回歸解空間。通過(guò)分析高斯過(guò)程中不同核函數(shù)的對(duì)于不同信號(hào)分布的適用性,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種通過(guò)基礎(chǔ)核函數(shù)動(dòng)態(tài)篩選構(gòu)造最優(yōu)核函數(shù)的方法,使得到的高斯過(guò)程能夠最大限度地表征目標(biāo)區(qū)域內(nèi)指紋信號(hào)的分布特征。通過(guò)比較基于不同核函數(shù)高斯過(guò)程的恢復(fù)誤差,我們展現(xiàn)了最優(yōu)核函數(shù)在高斯過(guò)程模型中的優(yōu)越性。該方法的提出可以在確保數(shù)據(jù)庫(kù)精準(zhǔn)度的同時(shí)避免人工方式采集大量樣本點(diǎn),節(jié)約了人力物力,有效地保障了指紋定位系統(tǒng)的性能。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN92

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