当前位置:主页 > 科技论文 > 软件论文 >

基于RFID信号分析的非绑定式活动识别方法研究

发布时间:2018-06-17 22:15

  本文选题:非绑定式活动识别 + 多普勒频移 ; 参考:《西北大学》2017年硕士论文


【摘要】:行为感知在健康看护、智能家居以及健身训练等应用中扮演着重要角色。其中,每年室内跌倒会造成世界上将近40万的死亡人数,因而室内活动识别逐渐受到学术界和工业界的密切关注。近几年来,绑定式和非绑定式活动识别技术层出不穷。绑定式活动识别研究要求用户时时刻刻携带可穿戴设备才能检测日常行为,使得无需用户携带任何通信设备的非绑定式活动识别被广泛采纳和认可。目前具有普适性的非绑定式活动识别在实际应用中也面临着诸多挑战:不同室内监测环境存在不同信号反射路径而导致活动指纹无法适用于不同监测环境,不同活动执行的速度和方向会降低活动匹配准确度,等等。针对以上两大问题,本文研究基于RFID信号分析的非绑定式活动识别方法,设计一种利用低成本设备实现能应用于多个室内监测环境的高精度活动识别方法。本文的主要研究内容和创新点包括以下两个方面:(1)从低成本、低采样率设备中提取对多径条件具有鲁棒性的活动指纹。利用MUSIC算法估计空间谱的思想,设计出一种时域上的频谱估计方法,提取人活动引起的无线信号收发设备间通信路径长度变化速度,即多普勒频移,建立对多径变化不敏感的多普勒频移指纹,有效避免了为保持活动识别精度而针对每个监测环境采集活动指纹,降低人力代价。(2)设计活动匹配算法,降低活动速度和方向多样性带来的匹配误差。通过实验分析,活动执行速度和方向多样性会引起多普勒频移在时间长度和幅度上的波动,本文采用DTW算法解决时间长度上的波动带来的匹配误差,又进一步改进DTW算法,动态调整两个指纹波峰波谷之差所占两条指纹差距的比例,降低多普勒频移指纹在幅度上波动带来的匹配误差。从而在训练一次的前提下,准确识别执行速度和方向多样性的活动。最后,本文利用商业RFID系统,在三种不同典型的室内场景(实验室、家庭场所、图书馆)下进行真实实验,实验结果显示本文方法的活动识别准确率分别为92%、93%、91%,从而验证了本文方法能在训练一次的情况下实现不同监测环境中的活动识别。
[Abstract]:Behavioral perception plays an important role in health care, smart home and fitness training. Among them, indoor falls cause nearly 400000 deaths in the world every year, so indoor activity identification has been paid close attention to by academia and industry. In recent years, binding and non-binding activity recognition techniques have emerged in endlessly. Binding activity recognition requires users to carry wearable devices all the time in order to detect daily behavior, which makes unbound activity recognition without any communication devices widely adopted and recognized. At present, there are many challenges in the practical application of universal unbound activity recognition: different signal reflection paths exist in different indoor monitoring environments, which lead to the fact that the active fingerprints can not be applied to different monitoring environments. Different activity execution speed and direction will reduce the accuracy of activity matching, and so on. Aiming at the above two problems, this paper studies the unbound activity identification method based on RFID signal analysis, and designs a high-precision activity identification method which can be used in multiple indoor monitoring environments by using low-cost equipment. The main research contents and innovations in this paper include the following two aspects: 1) extracting active fingerprints which are robust to multipath conditions from low cost and low sampling rate devices. Using music algorithm to estimate spatial spectrum, a time-domain spectrum estimation method is designed to extract the varying speed of communication path length between wireless signal transceiver devices caused by human activities, that is, Doppler frequency shift. The Doppler frequency shift fingerprint, which is insensitive to multipath change, is established, which effectively avoids the design of activity matching algorithm for each monitoring environment in order to maintain the accuracy of activity identification and reduce the human cost. Reduce the matching error caused by velocity and direction diversity. Through experimental analysis, the diversity of execution speed and direction will cause the wave of Doppler frequency shift in time length and amplitude. In this paper, DTW algorithm is used to solve the matching error caused by the fluctuation of time length, and the DTW algorithm is further improved. Dynamically adjust the proportion of the difference between two fingerprint peaks and troughs in order to reduce the matching error caused by the fluctuation of Doppler frequency shift fingerprint. In order to accurately identify the execution speed and direction of the diversity of activities under the premise of one training. Finally, this paper uses the commercial RFID system to carry out real experiments under three different typical indoor scenes (laboratory, home, library). The experimental results show that the accuracy of activity recognition of this method is 922 / 931, respectively, which verifies that the method in this paper can realize activity recognition in different monitoring environments under the condition of training once.
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.44

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 蔡翔;网络非绑定的管制与创新[J];现代电信科技;2001年07期

2 李来龙,罗蔚文;非绑定DBGrid的系统问题及解决方法[J];计算机应用;1999年06期

3 吴强;杨灿群;葛振;陈娟;;使用GPU加速分子动力学模拟中的非绑定力计算[J];计算机工程与科学;2009年S1期

4 游五洋;拯救美国电信业:FCC制订非绑定网元新规则[J];通信世界;2003年07期

5 ;Loksak研发可阻挡RFID信号的手机袋 防止信息泄露[J];计算机光盘软件与应用;2013年10期

6 ;《战争世界》装备改造系统详解[J];电脑迷;2014年01期

7 ;真品三星软驱识别方法[J];电脑迷;2004年06期

8 施水才;俞鸿魁;吕学强;李渝勤;;基于大规模语料的新词语识别方法[J];山东大学学报(理学版);2006年03期

9 苏家洪;;试述人脸识别新技术及编辑识别方法[J];中国新技术新产品;2012年07期

10 高春庚;孙建国;;基于统计的人脸识别方法综述[J];安阳工学院学报;2012年04期

相关会议论文 前10条

1 温丹辉;吕廷杰;;非绑定强制租用对电信业投资的影响[A];通信发展战略与业务管理创新学术研讨会论文集[C];2005年

2 李元鹏;;用于分配多种业务的非绑定网络中的电缆和光缆[A];中国通信学会2003年光缆电缆学术年会论文集[C];2003年

3 郑凯;;建立多维数据异常点识别方法的尝试[A];第八届全国体育科学大会论文摘要汇编(一)[C];2007年

4 张朋柱;韩崇昭;万百五;;智能决策支持系统中的问题识别方法与实现[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第2卷)[C];1993年

5 刘丽兰;刘宏昭;;时间序列模型的识别方法[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年

6 苗振伟;许勇;杨军;;超声波人脸识别方法研究[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年

7 罗智勇;宋柔;荀恩东;;一种基于可信度的人名识别方法[A];第二届全国学生计算语言学研讨会论文集[C];2004年

8 张茜;郑峥;亢一澜;王娟;仇巍;;基于海量实测数据的反演识别方法与盾构装备载荷的力学建模[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

9 赵锐;陈光发;;军事口令识别的Fuzzy方法探讨[A];第二届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1992年

10 骆玉荣;刘建丽;史晓涛;;一种自动车窗识别方法的设计与实现[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前3条

1 续俊旗 作者为信息产业部电信研究院高级研究员;借鉴与启示:FCC调整规则促进竞争[N];人民邮电;2003年

2 陈春道;甲鱼优劣及雌雄的识别方法[N];北京科技报;2003年

3 庞席堂;假币的识别方法[N];中华合作时报;2003年

相关博士学位论文 前10条

1 赵国腾;跨座式单轨交通轨道梁表面裂纹识别方法研究[D];重庆大学;2015年

2 徐训;线性与非线性结构动力荷载识别方法及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 黄仕建;视频序列中人体行为的低秩表达与识别方法研究[D];重庆大学;2015年

4 张航;基于高光谱成像技术的皮棉中地膜识别方法研究[D];中国农业大学;2016年

5 吴翔;基于机器视觉的害虫识别方法研究[D];浙江大学;2016年

6 冯佳;研究前沿识别与分析方法研究[D];吉林大学;2017年

7 郑银河;复杂裂隙网络下岩石块体识别方法研究[D];中国地质大学(北京);2017年

8 徐艺哲;超音速流场中多波系干扰结构识别方法与应用研究[D];清华大学;2016年

9 张莉莉;竞优特征的群识别方法及其应用[D];东北大学;2010年

10 陈绵书;计算机人脸识别方法研究[D];吉林大学;2004年

相关硕士学位论文 前10条

1 成硕;基于RFID信号维修工具管理系统[D];中国铁道科学研究院;2016年

2 徐珂琼;基于视频的人脸识别方法研究[D];天津理工大学;2015年

3 彭姣丽;针对多表情的人脸识别方法研究[D];昆明理工大学;2015年

4 代秀丽;基于半监督判别分析的人脸识别方法研究[D];深圳大学;2015年

5 易磊;基于两阶段的交通标志识别方法研究[D];南京理工大学;2015年

6 李彦;基于小波变换的人脸识别方法研究[D];电子科技大学;2014年

7 田晓霞;运动想象EEG的识别方法及在上肢康复中的应用[D];北京工业大学;2015年

8 杨俊涛;基于分数谱时频特征的SAR目标检测与识别方法研究[D];电子科技大学;2014年

9 宋洪伟;基于模糊集合的汉语主观句识别方法研究与实现[D];黑龙江大学;2015年

10 贾博轩;基于手机传感器的人类复杂行为识别方法的研究[D];黑龙江大学;2015年



本文编号:2032633

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/2032633.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户45054***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com