基于位置指纹的室内定位算法的设计与实现

发布时间：2022-08-23 17:55

　　随着无线室内传感定位技术的飞速发展和日益成熟,基于神经网络的位置指纹定位法由于具有很强的特征抽取能力以及抗干扰能力的优势从而成为当前室内定位的热点。然而,目前基于神经网络的位置指纹定位算法存在复杂度过高的问题有待解决,因此,本文对此展开研究具有重要的研究意义。本文对采用神经网络实现的基于位置指纹的室内定位算法进行了研究和改进。由于神经网络定位算法的复杂度主要取决于神经元的个数,其中输出层神经元的个数取决于其与指纹数据库之间的映射关系,一般情况这种映射关系为一一映射。因此,本文通过将输出层神经元个数与指纹数据库之间一一映射的关系改进为基于横轴栅格和基于纵轴栅格的映射关系,使得输出层神经元个数从横轴与纵轴栅格相乘的数量级降低为两者相加的数量级,由此达到降低复杂度的目的,最后分别针对位置坐标中的横坐标和纵坐标进行训练并将横坐标和纵坐标合并进行定位估计。通过实验显示:改进的神经网络定位算法将时间复杂度降低到O??^??,其中?是指纹数据库的大小,而且能够实现1.62m的平均定位精度,达到预期要求。本文基于神经网络改进的位置指纹定位算法满足设计要求和指标,在保证一定精度的前提... 

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与设计指标
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 设计指标
    1.4 论文组织结构
第二章 位置指纹定位方法的原理和相关定位算法分析
    2.1 位置指纹定位方法的原理
    2.2 位置指纹的介绍和分析
    2.3 相关算法的介绍
        2.3.1 神经网络算法
        2.3.2 自编码器
    2.4 本章小结
第三章 基于神经网络改进的位置指纹定位算法的设计
    3.1 算法复杂度的影响因素
    3.2 改进算法的设计
        3.2.1 算法复杂度的改进分析
        3.2.2 训练算法的设计
        3.2.3 算法的定位估计
    3.3 防止过拟合的方法
    3.4 本章小结
第四章 基于神经网络改进的位置指纹定位算法的实现与结果分析
    4.1 实验整体方案
    4.2 硬件模块的组成
        4.2.1 信标节点模块设计
        4.2.2 移动定位终端
    4.3 位置指纹库的建立
    4.4 实验结果分析
        4.4.1 改进算法的参数设计
        4.4.2 定位测试结果分析
    4.5 本章小结
第五章 总结和展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介


【参考文献】：
硕士论文
[1]基于局部嵌入算法和神经网络的WLAN室内定位算法研究[D]. 田硕.哈尔滨工业大学 2015
[2]一种基于指纹库的新型室内无线定位算法的设计与实现[D]. 董光玉.大连理工大学 2015
[3]基于位置指纹的室内定位技术研究与实现[D]. 杜书敏.云南大学 2013
[4]基于BP神经网络和改进质心算法的室内无线定位技术的研究[D]. 石晓伟.北京工业大学 2012
[5]基于遗传神经网络的WLAN室内定位算法研究[D]. 孙颖.哈尔滨工业大学 2010
[6]基于BP神经网络的室内定位技术研究[D]. 李瑛.中南大学 2007



本文编号：3678225