【摘要】：近年來,無線局域網(wǎng)絡(luò)的廣泛部署和移動智能設(shè)備的迅速普及為無線室內(nèi)定位提供了便利條件。在眾多紛紜的定位技術(shù)中,射頻指紋技術(shù)由于具有精度高、成本低的優(yōu)點,吸引了越來越多的研究人員關(guān)注。但與此同時,室內(nèi)電磁環(huán)境復(fù)雜,加之隨機因素過多,無疑會給射頻指紋定位的精度帶來影響,因此針對此問題,本文將機器學(xué)習(xí)引入射頻指紋定位中,嘗試提出新的算法以提高定位精度。在傳統(tǒng)的射頻指紋定位系統(tǒng)中,由于射頻信號受到多種因素的影響,尤其是在真實的大規(guī)模復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境中,指紋信號和地理位置之間對應(yīng)的的數(shù)學(xué)模型難以構(gòu)建。針對該問題,我們提出了一種基于七層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的射頻指紋方法。該方法先通過將原始的指紋信號輸入到四層的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中挖掘出射頻指紋中的潛在特征,然后再將該潛在特征輸入到一個三層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行定位。由于挖掘的特征對于不同的物理空間具有更好的適應(yīng)性,該射頻指紋定位系統(tǒng)在UJIINDOORLOC公開數(shù)據(jù)集上可以實現(xiàn)99%的定位準確率。其次,實驗結(jié)果表明,當(dāng)選取的測試集采集時間比訓(xùn)練集晚四個月時,定位準確度下降到72%,這說明,在基于機器學(xué)習(xí)的射頻指紋定位中,隨著時間的推移,定位精度快速下降。通過分析以RSSI為代表的射頻指紋隨時間變化的統(tǒng)計特征,發(fā)現(xiàn)在不同時間段內(nèi),射頻信號具有不同的數(shù)據(jù)分布,導(dǎo)致了定位系統(tǒng)的時效性較差。針對該問題,我們提出了兩種基于遷移機器學(xué)習(xí)的射頻指紋算法。一種是基于特征的遷移機器學(xué)習(xí),該方法是通過挖掘離線指紋數(shù)據(jù)和在線指紋數(shù)據(jù)的潛在指紋特征來實現(xiàn)精確定位,因而具有更好的時間適應(yīng)性。另一種則基于樣本的遷移機器學(xué)習(xí),通過引入小部分新的指紋數(shù)據(jù)來改變原始指紋數(shù)據(jù)分布,從而提高定位精度。在UJIINDOORLOC公開數(shù)據(jù)集上的測試結(jié)果表明,當(dāng)選取的測試集采集時間比訓(xùn)練集晚四個月時,基于特征遷移機器學(xué)習(xí)的射頻指紋定位系統(tǒng),可以實現(xiàn)82%的定位準確率;基于樣本遷移機器學(xué)習(xí)的射頻指紋定位系統(tǒng),可以實現(xiàn)90%的定位準確率,均比直接訓(xùn)練的模型的準確率有了顯著的提高。
【圖文】：

圖２－１射頻指紋定位原理逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ邋ｏｆ邋ＲＦ邋ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｉｎｇ邋ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ逡逑

圖２－２邋ＲＳＳ和傳輸距離之間的關(guān)系逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN92;TP181

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 郎昕培;許可;趙明;;基于無線局域網(wǎng)的位置定位技術(shù)研究和發(fā)展[J];計算機科學(xué);2006年06期

2 方旭明;移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)研究與發(fā)展現(xiàn)狀[J];數(shù)據(jù)通信;2003年04期

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本文編號：2632956