發(fā)布時間：2021-04-17 14:56

　　近年來,利用射頻（Radio Frequency,RF）信號進行感知的研究受到越來越多的關(guān)注,從粗粒度的動作追蹤到細粒度的呼吸感知都有相關(guān)技術(shù)誕生。無線信號感知的主要優(yōu)點是,它不需要目標攜帶任何傳感設(shè)備,比傳統(tǒng)的可穿戴或基于傳感器的方法更加便捷。另一方面,無線通信已經(jīng)成為現(xiàn)在終端設(shè)備的主要通信方式,如果能使無處不在的無線信號代替專門的傳感器設(shè)備,無線傳感網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)將更加簡化。為了實現(xiàn)基于RF信號的智能感知,人們探索了多種信號源的可行性,包括WIFI、Bluetooth、Zigbee、射頻識別（Radio Frequency IDentification,RFID）信號等。其中,基于RFID的方案作為廣泛應(yīng)用的身份識別技術(shù)已經(jīng)非常成熟。除了價格低廉以外,RFID還具備協(xié)議簡潔、信號傳播距離適中、其標簽可以標記目標等優(yōu)點[1],因此被廣泛用于包括軌跡跟蹤和姿態(tài)識別在內(nèi)的感知應(yīng)用。然而現(xiàn)有的基于RFID的傳感技術(shù)都是接觸式的,需要將標簽附著在感知目標上。在非接觸式傳感領(lǐng)域,RFID技術(shù)仍然面臨著精度低、實時性差等嚴峻挑戰(zhàn),限制了其在真實環(huán)境下的應(yīng)用。針對以上應(yīng)用缺陷,在本研究工作中,我們提出... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１利用ｗｉｆｉ進行動作感知的系統(tǒng)??

．５ｄＢｍ，??這使得實現(xiàn)高精度的跟蹤和材料識別具有挑戰(zhàn)性。??Ｉ靜態(tài)目標定位系統(tǒng)！?ｆ?追備１聶?！?丨蘇Ｉ??�。ǎ氹s￣?￣足位冋？轉(zhuǎn)化?；?！?????！??■１?號傳播模型?Ｉ?Ｉ?Ｉ為最問題?．?｜?ｆ動作檢測Ｉ?Ｉ??■（?信咢提取?）！?＾?ｆ全局問題轉(zhuǎn)化為！?＿?：?｜特征提�。�?！??！?！?Ｉ?局部最＾化問題；?！?１￣—■?｝，??�。悖螬�！?１１?＾?ｍ?！?Ｌ＾Ｊ！??————————————?———?———??????ｊ??圖１．２非接觸定位與感知系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù)??為了解決上述挑戰(zhàn)，本工作如圖１．２所示，分為了三個子系統(tǒng)并提出了幾種??方法：??（１）我們采用ＲＦＩＤ信號反射模型來解釋由目標移動引起的信號變化，并指??導(dǎo)我們的系統(tǒng)設(shè)計。之后，我們提出了一種基于差分的方法，以將運動目標與附??近的其他靜態(tài)對象區(qū)分開，并消除硬件噪聲帶來的誤差。??（２）我們考慮到實際運行環(huán)境的復(fù)雜性以及信號的波動，將定位問題離散化，??利用離散網(wǎng)格的形式代替位置的幾何計算同時采用標簽陣列，并結(jié)合從多個廉??價標簽中收集的信息，以提高跟蹤精度并增強系統(tǒng)的魯棒性。受ｔａｇ〇ｒａｍ［４８］以及??一些射頻斷層掃描［４９＿５Ｇ］技術(shù)的啟發(fā)，我們利用信號相位讀數(shù)的獨特高斯分布特??性來進一步消除白噪聲的影響并提高準確性。??（３）在考慮目標移動性時，考慮目標運動的連續(xù)性，采用梯度下降法代替?zhèn)??統(tǒng)的利用相位信息進行數(shù)值計算的方法，不僅提高了精度，而且降低了計算復(fù)雜??度。??（４）我們在材料識別模塊中根據(jù)移動目標的信號反射模型，設(shè)計出獨特的特??征提取方案。并且利用標簽陣列代替昂貴

?第２章基礎(chǔ)知識與相關(guān)工作???第２章基礎(chǔ)知識與相關(guān)工作??２．１?ＲＦＩＤ?系統(tǒng)??射頻識別（Ｒａｄｉｏ?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）是一種成熟并廣泛應(yīng)用的無線通??信技術(shù)，可以通過無線電信號讀寫微小電子元件即標簽中的數(shù)據(jù)。讀寫過程不需??要讀寫設(shè)備與標簽之間建立機械連接或者光學(xué)接觸（１１。??ＲＦＩＤ系統(tǒng)包括閱讀器和ＲＦＩＤ標簽兩個部分。ＲＦＩＤ系統(tǒng)在工作時首先將射??頻標簽部署在目標物體上。一個稱作閱讀器的雙向無線電收發(fā)器向標簽發(fā)出一??段連續(xù)的信號，標簽接收到信號后對信號進行調(diào)制，然后再反射回去。閱讀器天??線同時接收該信號并解讀其攜帶的信息［１］。之后閱讀器再將信息通過網(wǎng)線、串口??線等發(fā)送給用戶電腦或者射頻識別中間件。??射頻識別標簽一般包括天線、存儲區(qū)、控制模塊三個部分。由于標簽體積小，??一般采用柔軟銅片打印的倒Ｆ型天線，這也是ＲＦＩＤ通訊距離不長的原因之一。??存儲區(qū)存放標簽自身的ＩＤ，也可以是其他有關(guān)其附著目標的信息，如物料編號、??生產(chǎn)日期、批數(shù)或批號等。ＲＦＩＤ標簽中間的微控制器通過對要發(fā)送信息進行編??碼并控制標簽電路中的阻抗來產(chǎn)生不同幅度的反射信號。ＲＦＩＤ標簽包括主動標??ｔ?＂??Ｉ??：綱贓ｈＩ：??圖２．１?ＲＦＩＤ工作原理??簽和被動標簽。主動標簽也被稱為有源標簽，內(nèi)部存放電池，周期性的發(fā)射識別??信號，即使周圍閱讀器也會主動發(fā)送信號。被動標簽分為半有源標簽和無源標??１０??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3143651