混构网室内融合定位方法研究

发布时间：2021-11-27 13:15

　　物联网技术的飞速发展,生活、商业、军事等多个领域对室内定位服务的需求不断提高,刺激了室内定位技术的迅猛发展。目前,室内定位技术的研究已取得一定阶段的进展,如可见光定位等新兴定位技术日益完善,WiFi、蓝牙定位技术成功应用于商业、公共服务等领域,UWB,视觉定位技术也逐渐满足高精度工业场所的需要。随着技术的不断改革推进,定位技术发展日益成熟。定位信号的数据特征、定位算法的适用范围及定位系统的性能特点都已相当明确。基于当下的发展态势,不仅需要进一步优化现有定位技术提高定位精度,还需要高效融合现有的定位技术以实现更优越的定位效果。混构网下的融合定位,通过充分挖掘不同定位系统、定位特征、定位算法之间的互补优势,取长补短,从而提高定位系统准确性以及增强鲁棒性。本文围绕混构网下的室内融合定位,所做工作如下:（1）本文提出混构融合定位系统的统一架构,从定位源、算法和权重空间三重角度考察融合定位精度的决定因素。此外,本文根据融合的信息元素,分别对特征融合、决策融合、多级融合问题进行了概述。（2）针对特征融合问题,本文研究了一种基于深度网络的特征融合算法。该算法通过深度网络学习定位指纹深层特征、非线性特... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

手机传感器示意图

第三章基于特征融合的室内定位算法图3-1验证特征异构性数据采集场景(a)(b)图3-2设备异构对地磁信号的影响（a）不同设备；（b）测量设备不同角度示。设备差异属于固定的物理差异，包括不同的手机品牌、相同手机品牌但接受模块质量不同、测量设备手持角度不同等等，设备差异的问题无法避免，迫切需要有效的方法降低设备差异对指纹数据分布带来的影响。时间差异是指无线电传播效应的时变特征。本质上是时间迁移引发的环境变化，如家具摆放位置、建筑物布局调整等大幅度调整，或者是门的闭合、人类活动、临时信号干扰等。时间变换，室内环境变化对指纹数据的影响也是不可小觑的，如图3-4，实验志愿者保持相同设备在同一角度、经过同一测试路径，不同时刻采集到的地磁和WiFiRSS指纹，指纹分布差异可能是由于人员走动，环境湿度、温度等因素引起的。空间差异则是指无线电信号在不同位置点经受的不同的传播效应。传播效应23

电子科技大学硕士学位论文(a)(b)图3-3设备异构对WiFi信号的影响（a）不同设备；（b）测量设备不同角度(a)(b)图3-4时间对WiFi信号的影响具体指信号吸收、反射、衍射和散射引起的路径损耗和多径效应。空间差异定义区分范围大小，大范围的空间差异指信号在相距较远的地方信号传播效应不同，小范围的信号差异则形容小幅度的波长偏移可以引起信号极大波动的现象。此外，譬如AP的设置点带来WiFiRSS数据多样性、不同实测用户引起的惯导数据步长的差异，电子设施造成地磁信号分布差异（如图3-5）等。因此，在实际定位中需要充分考虑环境差异、定位特征不稳定导致其数据分布发生变化的现象。3.1.2特征优化方案为了上述特征不稳定性问题，许多研究学者提出采用派生信号（2.2.2节所述）。本节将以WiFiRSS特征为例，介绍其派生指纹DIFF、HLF，并可视化其数据分布。设时刻t，在格点k接收到的第l个发射器发射的RSS测量值表示为rlk(t)。于24

【参考文献】：
期刊论文
[1]国内室内定位技术发展现状综述[J]. 闫大禹,宋伟,王旭丹,胡子烨.  导航定位学报. 2019(04)
[2]室内定位方法和技术综述[J]. 张胜利,焦诚,付永恒.  数字技术与应用. 2018(10)



本文编号：3522365