超寬帶（UWB）測(cè)距在短距離精確定位中有著重要應(yīng)用,然而在測(cè)距系統(tǒng)中,非視距（NLOS）信號(hào)傳播是普遍存在的。NLOS信號(hào)會(huì)極大地影響測(cè)距精度,進(jìn)而影響定位精度,因此研究如何識(shí)別NLOS信號(hào)是有意義的。過去的一些研究大部分采用基于有監(jiān)督學(xué)習(xí)的方法,如支持向量機(jī)等,雖然有不錯(cuò)的性能,但需要事先人工標(biāo)定LOS與NLOS。然而室內(nèi)環(huán)境是復(fù)雜多變的,不同環(huán)境中的UWB信號(hào)會(huì)有不同的特征,因此基于有監(jiān)督學(xué)習(xí)的NLOS識(shí)別方法不具有普適性。采用高斯混合模型來對(duì)LOS和NLOS信號(hào)進(jìn)行分類,該方法的優(yōu)點(diǎn)在于無需獲取LOS信號(hào)與NLOS信號(hào)的先驗(yàn)信息,且在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下NLOS識(shí)別率高達(dá)93%以上。 

【文章來源】：電子測(cè)量技術(shù). 2020,43(16)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

LOS與NLOS信號(hào)樣本的特征分布情況

本部分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為1 024個(gè)UWB測(cè)距真實(shí)數(shù)據(jù),其中LOS信號(hào)與NLOS信號(hào)各512個(gè),圖2是使用Time Domain公司生產(chǎn)的PulsOn 440測(cè)得的典型接收信號(hào)。P440的工作頻率在3.1～4.8 GHz,使用雙向飛行時(shí)間(two-way time-of-flight)來測(cè)量?jī)蓚�(gè)模塊之間的距離,在無遮擋環(huán)境下,測(cè)距誤差在2 cm以內(nèi)。將所得信號(hào)按照公式(1)-(6)的公式進(jìn)行特征計(jì)算,得到UWB信號(hào)的各特征,并將所需的特征組合起來成為特征向量x,例如選擇峭度,平均附加時(shí)延和均方根時(shí)延擴(kuò)展,則x=(k,τMED,τRMSD)。

表1比較了SVM,K-means和GMM算法之間的分類性能。由表1可知,SVM算法的分類準(zhǔn)確率更高,但SVM需要數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練,耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng),GMM算法不需要提前用數(shù)據(jù)集訓(xùn)練,且耗費(fèi)時(shí)間較少,卻獲得了和SVM算法差不多的分類準(zhǔn)確度。且隨著信號(hào)特征的增加,SVM的耗時(shí)會(huì)越長(zhǎng)。同時(shí),GMM算法得到的FP為最小,即GMM算將NLOS信號(hào)判斷為NLOS信號(hào)的概率最小,因此能更好地提升定位的精確度。圖3 各算法分類效果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全球4大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)淺析[J]. 陳倩,易炯.  導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]Geometry-based non-line-of-sight error mitigation and localization in wireless communications[J]. Jingyu HUA,Yejia YIN,Anding WANG,Yu ZHANG,Weidang LU.  Science China（Information Sciences）. 2019(10)
[3]基于機(jī)器學(xué)習(xí)的超寬帶NLOS鑒別方法[J]. 李偉杰,張?chǎng)?張欽宇.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2014(03)
[4]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的現(xiàn)況與發(fā)展[J]. 劉基余.  遙測(cè)遙控. 2013(03)
[5]全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 寧津生,姚宜斌,張小紅.  導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2013(01)
[6]室內(nèi)定位現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究(英文)[J]. 鄧中亮,余彥培,袁協(xié),萬能,楊磊.  中國(guó)通信. 2013(03)

碩士論文
[1]典型超寬帶信號(hào)的發(fā)射與接收技術(shù)[D]. 趙陳亮.南京理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3418551