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DAS系統(tǒng)的相關(guān)性測序定位技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間：2020-05-08 03:24

【摘要】：近年來,隨著移動(dòng)終端設(shè)備和無線通信技術(shù)的廣泛普及,基于終端的位置服務(wù)(Location Based Service,LBS)越來越受到人們的關(guān)注,其在人們?nèi)粘５墓ぷ鳌⑸�、出行、公司的商業(yè)發(fā)展以及應(yīng)對自然災(zāi)害等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。室外環(huán)境下,全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)可以實(shí)時(shí)提供高精度的定位服務(wù),室內(nèi)環(huán)境下,由于受到建筑物的遮擋導(dǎo)致移動(dòng)終端無法較好的接收到衛(wèi)星信號,從而造成定位精度嚴(yán)重下降。同時(shí),用于滿足室內(nèi)移動(dòng)通信的分布式天線系統(tǒng)(Distributed Antenna Systems,DAS)已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模覆蓋,故基于DAS的室內(nèi)定位技術(shù)成為近年來的一個(gè)的研究熱點(diǎn)。DAS環(huán)境下,用戶在一定區(qū)域內(nèi)的參考信號接收功率(Reference Signal Receiving Power,RSRP)值具有相同天線陣元標(biāo)識,因此對于該單維信號強(qiáng)度數(shù)據(jù),無法采用傳統(tǒng)的指紋算法進(jìn)行定位�；诖�,本文設(shè)計(jì)了DAS下基于相關(guān)性測序室內(nèi)定位算法,克服單維指紋難以定位的問題,同時(shí)利用微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical System,MEMS)傳感器輔助DAS實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)指紋數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建,進(jìn)而解決DAS定位系統(tǒng)單維指紋難以定位以及指紋數(shù)據(jù)庫的建庫成本高等問題。因此,本文主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行研究:1)研究骨架提取算法,用于尋找目標(biāo)場景的核心路徑,進(jìn)而縮減離線指紋庫的建庫開銷。首先,繪制出定位場景的拓?fù)鋱D;然后,將拓?fù)鋱D進(jìn)行二值圖像處理,對處理后的二值圖像利用細(xì)化算法找出骨架;此骨架作為目標(biāo)場景的核心路徑,以此核心路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)采集構(gòu)建運(yùn)動(dòng)序列數(shù)據(jù)庫。2)研究相關(guān)性測序算法,用于解決DAS下單維信號難以定位的問題。首先,計(jì)算序列間的匹配度矩陣,確定備選定位序列集;然后,利用回溯法尋找匹配片段并計(jì)算相關(guān)系數(shù)及平均歐氏距離;最后,利用投票法對匹配度、相關(guān)系數(shù)及平均歐氏距離進(jìn)行自適應(yīng)選擇,確定最優(yōu)匹配序列從而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的位置估計(jì)。3)在算法設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,搭建DAS定位系統(tǒng),并在多種場景下驗(yàn)證算法的可行性和有效性。本系統(tǒng)利用現(xiàn)有的公網(wǎng)信號以及硬件設(shè)備來實(shí)現(xiàn)跨樓層定位,且平均定位精度約為3m,具有較好的實(shí)際推廣價(jià)值。
【圖文】：

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),人身安全,信號強(qiáng)度,信號