混構(gòu)網(wǎng)室內(nèi)融合定位方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-27 13:15
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,生活、商業(yè)、軍事等多個(gè)領(lǐng)域?qū)κ覂?nèi)定位服務(wù)的需求不斷提高,刺激了室內(nèi)定位技術(shù)的迅猛發(fā)展。目前,室內(nèi)定位技術(shù)的研究已取得一定階段的進(jìn)展,如可見(jiàn)光定位等新興定位技術(shù)日益完善,WiFi、藍(lán)牙定位技術(shù)成功應(yīng)用于商業(yè)、公共服務(wù)等領(lǐng)域,UWB,視覺(jué)定位技術(shù)也逐漸滿足高精度工業(yè)場(chǎng)所的需要。隨著技術(shù)的不斷改革推進(jìn),定位技術(shù)發(fā)展日益成熟。定位信號(hào)的數(shù)據(jù)特征、定位算法的適用范圍及定位系統(tǒng)的性能特點(diǎn)都已相當(dāng)明確;诋(dāng)下的發(fā)展態(tài)勢(shì),不僅需要進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有定位技術(shù)提高定位精度,還需要高效融合現(xiàn)有的定位技術(shù)以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)越的定位效果;鞓(gòu)網(wǎng)下的融合定位,通過(guò)充分挖掘不同定位系統(tǒng)、定位特征、定位算法之間的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì),取長(zhǎng)補(bǔ)短,從而提高定位系統(tǒng)準(zhǔn)確性以及增強(qiáng)魯棒性。本文圍繞混構(gòu)網(wǎng)下的室內(nèi)融合定位,所做工作如下:(1)本文提出混構(gòu)融合定位系統(tǒng)的統(tǒng)一架構(gòu),從定位源、算法和權(quán)重空間三重角度考察融合定位精度的決定因素。此外,本文根據(jù)融合的信息元素,分別對(duì)特征融合、決策融合、多級(jí)融合問(wèn)題進(jìn)行了概述。(2)針對(duì)特征融合問(wèn)題,本文研究了一種基于深度網(wǎng)絡(luò)的特征融合算法。該算法通過(guò)深度網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)定位指紋深層特征、非線性特...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
手機(jī)傳感器示意圖
第三章基于特征融合的室內(nèi)定位算法圖3-1驗(yàn)證特征異構(gòu)性數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景(a)(b)圖3-2設(shè)備異構(gòu)對(duì)地磁信號(hào)的影響(a)不同設(shè)備;(b)測(cè)量設(shè)備不同角度示。設(shè)備差異屬于固定的物理差異,包括不同的手機(jī)品牌、相同手機(jī)品牌但接受模塊質(zhì)量不同、測(cè)量設(shè)備手持角度不同等等,設(shè)備差異的問(wèn)題無(wú)法避免,迫切需要有效的方法降低設(shè)備差異對(duì)指紋數(shù)據(jù)分布帶來(lái)的影響。時(shí)間差異是指無(wú)線電傳播效應(yīng)的時(shí)變特征。本質(zhì)上是時(shí)間遷移引發(fā)的環(huán)境變化,如家具擺放位置、建筑物布局調(diào)整等大幅度調(diào)整,或者是門的閉合、人類活動(dòng)、臨時(shí)信號(hào)干擾等。時(shí)間變換,室內(nèi)環(huán)境變化對(duì)指紋數(shù)據(jù)的影響也是不可小覷的,如圖3-4,實(shí)驗(yàn)志愿者保持相同設(shè)備在同一角度、經(jīng)過(guò)同一測(cè)試路徑,不同時(shí)刻采集到的地磁和WiFiRSS指紋,指紋分布差異可能是由于人員走動(dòng),環(huán)境濕度、溫度等因素引起的?臻g差異則是指無(wú)線電信號(hào)在不同位置點(diǎn)經(jīng)受的不同的傳播效應(yīng)。傳播效應(yīng)23
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文(a)(b)圖3-3設(shè)備異構(gòu)對(duì)WiFi信號(hào)的影響(a)不同設(shè)備;(b)測(cè)量設(shè)備不同角度(a)(b)圖3-4時(shí)間對(duì)WiFi信號(hào)的影響具體指信號(hào)吸收、反射、衍射和散射引起的路徑損耗和多徑效應(yīng)。空間差異定義區(qū)分范圍大小,大范圍的空間差異指信號(hào)在相距較遠(yuǎn)的地方信號(hào)傳播效應(yīng)不同,小范圍的信號(hào)差異則形容小幅度的波長(zhǎng)偏移可以引起信號(hào)極大波動(dòng)的現(xiàn)象。此外,譬如AP的設(shè)置點(diǎn)帶來(lái)WiFiRSS數(shù)據(jù)多樣性、不同實(shí)測(cè)用戶引起的慣導(dǎo)數(shù)據(jù)步長(zhǎng)的差異,電子設(shè)施造成地磁信號(hào)分布差異(如圖3-5)等。因此,在實(shí)際定位中需要充分考慮環(huán)境差異、定位特征不穩(wěn)定導(dǎo)致其數(shù)據(jù)分布發(fā)生變化的現(xiàn)象。3.1.2特征優(yōu)化方案為了上述特征不穩(wěn)定性問(wèn)題,許多研究學(xué)者提出采用派生信號(hào)(2.2.2節(jié)所述)。本節(jié)將以WiFiRSS特征為例,介紹其派生指紋DIFF、HLF,并可視化其數(shù)據(jù)分布。設(shè)時(shí)刻t,在格點(diǎn)k接收到的第l個(gè)發(fā)射器發(fā)射的RSS測(cè)量值表示為rlk(t)。于24
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)內(nèi)室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 閆大禹,宋偉,王旭丹,胡子燁. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]室內(nèi)定位方法和技術(shù)綜述[J]. 張勝利,焦誠(chéng),付永恒. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2018(10)
本文編號(hào):3522365
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
手機(jī)傳感器示意圖
第三章基于特征融合的室內(nèi)定位算法圖3-1驗(yàn)證特征異構(gòu)性數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景(a)(b)圖3-2設(shè)備異構(gòu)對(duì)地磁信號(hào)的影響(a)不同設(shè)備;(b)測(cè)量設(shè)備不同角度示。設(shè)備差異屬于固定的物理差異,包括不同的手機(jī)品牌、相同手機(jī)品牌但接受模塊質(zhì)量不同、測(cè)量設(shè)備手持角度不同等等,設(shè)備差異的問(wèn)題無(wú)法避免,迫切需要有效的方法降低設(shè)備差異對(duì)指紋數(shù)據(jù)分布帶來(lái)的影響。時(shí)間差異是指無(wú)線電傳播效應(yīng)的時(shí)變特征。本質(zhì)上是時(shí)間遷移引發(fā)的環(huán)境變化,如家具擺放位置、建筑物布局調(diào)整等大幅度調(diào)整,或者是門的閉合、人類活動(dòng)、臨時(shí)信號(hào)干擾等。時(shí)間變換,室內(nèi)環(huán)境變化對(duì)指紋數(shù)據(jù)的影響也是不可小覷的,如圖3-4,實(shí)驗(yàn)志愿者保持相同設(shè)備在同一角度、經(jīng)過(guò)同一測(cè)試路徑,不同時(shí)刻采集到的地磁和WiFiRSS指紋,指紋分布差異可能是由于人員走動(dòng),環(huán)境濕度、溫度等因素引起的?臻g差異則是指無(wú)線電信號(hào)在不同位置點(diǎn)經(jīng)受的不同的傳播效應(yīng)。傳播效應(yīng)23
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文(a)(b)圖3-3設(shè)備異構(gòu)對(duì)WiFi信號(hào)的影響(a)不同設(shè)備;(b)測(cè)量設(shè)備不同角度(a)(b)圖3-4時(shí)間對(duì)WiFi信號(hào)的影響具體指信號(hào)吸收、反射、衍射和散射引起的路徑損耗和多徑效應(yīng)。空間差異定義區(qū)分范圍大小,大范圍的空間差異指信號(hào)在相距較遠(yuǎn)的地方信號(hào)傳播效應(yīng)不同,小范圍的信號(hào)差異則形容小幅度的波長(zhǎng)偏移可以引起信號(hào)極大波動(dòng)的現(xiàn)象。此外,譬如AP的設(shè)置點(diǎn)帶來(lái)WiFiRSS數(shù)據(jù)多樣性、不同實(shí)測(cè)用戶引起的慣導(dǎo)數(shù)據(jù)步長(zhǎng)的差異,電子設(shè)施造成地磁信號(hào)分布差異(如圖3-5)等。因此,在實(shí)際定位中需要充分考慮環(huán)境差異、定位特征不穩(wěn)定導(dǎo)致其數(shù)據(jù)分布發(fā)生變化的現(xiàn)象。3.1.2特征優(yōu)化方案為了上述特征不穩(wěn)定性問(wèn)題,許多研究學(xué)者提出采用派生信號(hào)(2.2.2節(jié)所述)。本節(jié)將以WiFiRSS特征為例,介紹其派生指紋DIFF、HLF,并可視化其數(shù)據(jù)分布。設(shè)時(shí)刻t,在格點(diǎn)k接收到的第l個(gè)發(fā)射器發(fā)射的RSS測(cè)量值表示為rlk(t)。于24
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)內(nèi)室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 閆大禹,宋偉,王旭丹,胡子燁. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]室內(nèi)定位方法和技術(shù)綜述[J]. 張勝利,焦誠(chéng),付永恒. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2018(10)
本文編號(hào):3522365
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