一種基于傳播模型和聚類的加權(quán)指紋定位算法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-12 20:48
定位技術(shù)在近幾年經(jīng)歷了快速的發(fā)展,基于位置信息的服務(wù)與應(yīng)用在日常生活中越來越多地被使用。定位方法大體分為三種方法:近似法、幾何法以及場景分析法。其中場景分析法較為常用,場景分析法是根據(jù)待測對象在所處位置采集到的特定場景信息來對其定位。本文就采用的基于位置指紋的方法進(jìn)行定位。位置指紋定位主要分為兩個(gè)階段:離線指紋庫建立階段和在線定位階段。離線指紋庫建立階段,要對場景中的特征進(jìn)行檢測,本文檢測的是無線信號。在選用無線信號方面。雖然Wi-Fi信號覆蓋范圍廣,但是其在進(jìn)行定位時(shí),需要不斷的對設(shè)備進(jìn)行掃描,功耗相對來說較大。因此在本文中,選用功耗相對較低的ZigBee設(shè)備作為發(fā)射和接收無線信號的設(shè)備。在對比之后,選用TI公司推出的CC2530芯片,并基于Z-stack協(xié)議棧建立ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò),來對無線信號進(jìn)行采集。在線定位階段,要根據(jù)需要定位的對象采集到的RSS信號強(qiáng)度信息,與離線階段構(gòu)建的離線指紋庫進(jìn)行匹配,常用方法是加權(quán)k-最近鄰(WKNN)算法,其首先要在離線指紋庫中選擇k個(gè)點(diǎn),并對這k個(gè)點(diǎn)的物理位置進(jìn)行一定的加權(quán),從而估計(jì)出待測對象的物理位置。本文在選擇k個(gè)點(diǎn)的時(shí)候,選用了算法...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
第2章 定位技術(shù)及硬件平臺(tái)基礎(chǔ)理論介紹
2.1 ZigBee硬件平臺(tái)
2.2 現(xiàn)有定位技術(shù)分類
2.2.1 近似法
2.2.2 幾何法
2.2.3 場景分析法
2.2.4 三種定位技術(shù)的比較
2.3 K-Means聚類算法基本原理
2.4 指紋定位算法基本原理
2.4.1 NN算法
2.4.2 KNN算法
2.4.3 WKNN算法
2.5 本章小結(jié)
第3章 對于K-means算法以及WKNN算法的優(yōu)化
3.1 K-means算法的優(yōu)化
3.2 WKNN定位算法的改進(jìn)
3.3 本章小結(jié)
第4章 基于位置指紋定位算法的實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹
4.2 優(yōu)化后的K-means算法的定位結(jié)果
4.3 不同的k值對定位結(jié)果影響
4.4 曼哈頓距離和歐幾里得距離對比
4.5 幾種定位算法的對比
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]壓縮感知綜述[J]. 尹宏鵬,劉兆棟,柴毅,焦緒國. 控制與決策. 2013(10)
[2]基于TDOA的超聲波室內(nèi)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 韓霜,羅海勇,陳穎,丁玉珍. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]RF室內(nèi)定位指紋庫空間相關(guān)生成算法[J]. 唐文勝,李?yuàn)?匡旺秋. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2008(23)
[4]一種用于智能空間的多目標(biāo)跟蹤室內(nèi)定位系統(tǒng)[J]. 谷紅亮,史元春,申瑞民,陳渝. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2007(09)
[5]紅外三維定位精度分析[J]. 韋毅,楊萬海,李紅艷. 紅外. 2002(02)
博士論文
[1]WSN中基于壓縮數(shù)據(jù)的異常檢測算法研究[D]. 郭星鋒.中國地質(zhì)大學(xué) 2015
本文編號:3730428
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
第2章 定位技術(shù)及硬件平臺(tái)基礎(chǔ)理論介紹
2.1 ZigBee硬件平臺(tái)
2.2 現(xiàn)有定位技術(shù)分類
2.2.1 近似法
2.2.2 幾何法
2.2.3 場景分析法
2.2.4 三種定位技術(shù)的比較
2.3 K-Means聚類算法基本原理
2.4 指紋定位算法基本原理
2.4.1 NN算法
2.4.2 KNN算法
2.4.3 WKNN算法
2.5 本章小結(jié)
第3章 對于K-means算法以及WKNN算法的優(yōu)化
3.1 K-means算法的優(yōu)化
3.2 WKNN定位算法的改進(jìn)
3.3 本章小結(jié)
第4章 基于位置指紋定位算法的實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹
4.2 優(yōu)化后的K-means算法的定位結(jié)果
4.3 不同的k值對定位結(jié)果影響
4.4 曼哈頓距離和歐幾里得距離對比
4.5 幾種定位算法的對比
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]壓縮感知綜述[J]. 尹宏鵬,劉兆棟,柴毅,焦緒國. 控制與決策. 2013(10)
[2]基于TDOA的超聲波室內(nèi)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 韓霜,羅海勇,陳穎,丁玉珍. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(03)
[3]RF室內(nèi)定位指紋庫空間相關(guān)生成算法[J]. 唐文勝,李?yuàn)?匡旺秋. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2008(23)
[4]一種用于智能空間的多目標(biāo)跟蹤室內(nèi)定位系統(tǒng)[J]. 谷紅亮,史元春,申瑞民,陳渝. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2007(09)
[5]紅外三維定位精度分析[J]. 韋毅,楊萬海,李紅艷. 紅外. 2002(02)
博士論文
[1]WSN中基于壓縮數(shù)據(jù)的異常檢測算法研究[D]. 郭星鋒.中國地質(zhì)大學(xué) 2015
本文編號:3730428
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3730428.html
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