收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于LANDMARC与压缩感知的射频室内定位算法研究

马俊  
【摘要】:室内定位与我们的生产与生活息息相关。近年来,随着射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)室内定位技术在矿井、医院、监狱等场所的广泛应用,在很大程度上降低了人员伤亡和财产损失。但在目前已有的RFID室内定位算法中普遍存在定位精度及运算效率之间的矛盾,即存在一定的技术瓶颈有待进一步研究。本文通过查阅大量中外文献,总结和剖析各种室内定位算法的优势与缺陷,采用LANDMARC(Location Identification Based on Dynamic Active RFID Calibration)与压缩感知结合的算法进行室内定位,并引入模拟退火相关算法对现有算法进行改进,主要完成以下工作:1.室内无线信号传播损耗模型的建立是基于信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)的室内定位技术的关键,该模型的准确性将直接影响定位精度。但因室内环境复杂,易受多径效应等影响,使得传统基于参数拟合的传播损耗模型构建方法环境适应性较差,导致定位误差较大。而采用人工神经网络、支持向量机等机器学习算法进行传播损耗模型训练则存在所需样本数过多、训练时间较长、调整参数较多、不易获得精简模型等缺点。鉴于此,提出将相关向量机用于传播损耗模型训练的方法,并设计一种多核组合核函数进一步提升相关向量机的学习能力。另外,考虑到传统滤波算法难以在降噪与保留有用信息两方面获得平衡,提出一种基于扩展模拟退火异常值处理的混合滤波算法,用于对传播损耗模型训练所需的样本数据进行预处理,降低样本误差带来的影响。仿真及实验结果表明,所提算法可以获得具有良好环境适应性的更准确的传播损耗模型,为室内定位的实现提供技术保障。2.鉴于已有室内定位算法定位精度与运算效率之间的矛盾,提出一种基于LANDMARC区域锁定及压缩感知位置锁定相结合的双段式定位算法。首先,利用LANDMARC定位算法实现区域定位,快速锁定目标所在区域范围;再引入压缩感知理论,在锁定的区域内,建立虚拟参考标签,确定测量矩阵规模,利用训练得到的传播损耗模型来构建测量矩阵;最后,利用正则化正交匹配追踪压缩感知重构算法求解出目标的位置索引矩阵,对索引矩阵中的位置相关点加权平均得到目标的位置信息。并采用模拟退火算法修正重构算法中的迭代因子,得到最匹配稀疏度,进一步提高定位精度。仿真及实验结果表明,所提定位算法运算效率相对较高,可以较好地满足室内定位的精度要求。3.利用以CC2530为核心的射频装置,搭建了室内无线定位系统,对以上算法进行了充分的实验验证和不断改进,为算法的实际应用提供了参考。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵军;李鸿斌;王智;;无线网络室内定位系统研究[J];信息与控制;2008年04期
2 梁韵基;周兴社;於志文;倪红波;;普适环境室内定位系统研究[J];计算机科学;2010年03期
3 汪苑;林锦国;;几种常用室内定位技术的探讨[J];中国仪器仪表;2011年02期
4 王丽英;;导航发展的新热点——室内定位[J];今日电子;2011年12期
5 ;卫星信号易被干扰 室内定位技术解析[J];金卡工程;2012年07期
6 李振;姚以鹏;;大型公共场馆智能室内定位导游系统的技术研究[J];广东科技;2013年12期
7 袁飞;;浅谈室内定位与机场旅客个性化服务[J];中国科技信息;2014年08期
8 张玉梅;康晓霞;;救援队员室内定位技术分析[J];消防科学与技术;2012年06期
9 杨华;刘军发;陈益强;;一种基于多终端动态协同的室内定位方法[J];计算机应用研究;2012年07期
10 胡天琨;叶建芳;;基于手持设备的室内定位系统设计与实现[J];微型机与应用;2012年13期
11 宋敏;申闫春;;室内定位航位推测算法的研究与实现[J];计算机工程;2013年07期
12 张超;;一种基于距离的室内定位算法模型[J];中国原子能科学研究院年报;2013年00期
13 顾嘉;钱钰博;孙厚芳;王婧;;工装室内定位技术研究[J];北京理工大学学报;2010年09期
14 赵咪;刘军发;陈益强;周经野;杨华;;基于定向信号补偿的免标定室内定位方法[J];计算机工程;2012年01期
15 齐立磊;梁智学;冯高峰;;一种基于高频RFID的室内定位方法的设计与实现[J];计算机与数字工程;2013年04期
16 唐笑谋;唐佳杰;;基于仿射传播聚类的概率分布室内定位算法[J];电信工程技术与标准化;2013年08期
17 玄建永;王京春;陆耿;江永亨;毕建权;;缩微智能车室内定位系统研究[J];计算机技术与发展;2014年01期
18 邹坤;修春娣;杨东凯;;基于感知概率的室内定位算法[J];全球定位系统;2013年06期
19 洪雁;王培康;;基于稀疏表示多分类的室内定位算法[J];无线电工程;2014年02期
20 朱敏;;室内定位技术分析[J];现代计算机(专业版);2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 张立立;钟耳顺;;无线室内定位技术[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
2 郭明涛;李文元;龚福春;;室内定位方法分析[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
3 郭旭斌;叶长城;王忆文;李辉;;基于无线传感器网络的室内定位系统[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
4 房秉毅;李熹;;超宽带室内定位系统研究[A];2005年全国超宽带无线通信技术学术会议论文集[C];2005年
5 高雪晨;蒋泰;曹林峰;;基于RFID的室内定位系统设计[A];广西计算机学会2012年学术年会论文集[C];2012年
6 徐劲松;卢晓春;边玉敬;;基于UWB的室内定位系统设计与仿真[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年
7 雷地球;罗海勇;刘晓明;;一种基于WiFi的室内定位系统设计与实现[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
8 胡斌;宋娜娜;;基于航位推测技术的消防人员室内定位系统研究[A];2014中国消防协会科学技术年会论文集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 陈淼;基于信号强度的WLAN室内定位跟踪系统研究[D];武汉大学;2012年
2 陈丽娜;WLAN位置指纹室内定位关键技术研究[D];华东师范大学;2014年
3 蒙静;基于IR-UWB无线室内定位的机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 张明华;基于WLAN的室内定位技术研究[D];上海交通大学;2009年
5 张宴龙;室内定位关键技术研究[D];中国科学技术大学;2014年
6 李方;基于ZigBee的位置指纹法室内定位技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
7 张帆;基于WLAN技术的室内定位方法研究[D];中国地质大学;2014年
8 刘燕;基于稀疏视频传感器网络与智能手机的室内定位研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
9 秦爽;参数化多维标度定位方法研究[D];电子科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周晓玉;基于WiFi的室内定位系统研究[D];山东建筑大学;2015年
2 王宝晶;基于WiFi/蓝牙融合的室内定位算法及实现[D];华东师范大学;2015年
3 马俊;基于LANDMARC与压缩感知的射频室内定位算法研究[D];辽宁大学;2015年
4 鞠大龙;基于云平台的WiFi室内定位技术研究及系统设计[D];西南交通大学;2015年
5 郭星;基于BLE的3D室内定位系统的设计与实现[D];长安大学;2015年
6 刘五杰;基于RFID室内定位算法研究[D];长安大学;2015年
7 柏思琪;基于多传感器网络的室内定位与跟踪研究[D];四川师范大学;2015年
8 刘志达;智能手机室内定位技术的研究与实现[D];华南理工大学;2015年
9 娄锦昆;基于PLUS平台的有源室内定位及其应用研究[D];山东大学;2015年
10 曹文静;基于iOS的室内定位系统的研究与实现[D];四川师范大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 马静璠;国内首个高精室内定位技术在成都发布[N];四川科技报;2013年
2 常丽君;利用地磁场可解智能电话室内定位难题[N];科技日报;2012年
3 吴雨航吴才聪 陈秀万;介绍几种室内定位技术[N];中国测绘报;2008年
4 本报记者 吴佳珅;室内定位系统(IPS):不只是定位[N];科技日报;2012年
5 本报记者 张建列;室内定位:开启位置服务新模式[N];广东科技报;2013年
6 本报记者 缪琴;“成都造”室内定位已可精确到3米之内[N];成都日报;2013年
7 本报记者 武晓莉;我知道你在哪儿[N];中国消费者报;2012年
8 本报记者 郭川;WiFi室内应用有新招[N];人民邮电;2013年
9 杨放;室内定位相关技术的发展[N];人民邮电;2008年
10 郭国奇;室内导航你了解多少?[N];电脑报;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978