FM指纹定位的技术研究
发布时间：2023-03-19 08:16
指纹定位技术是目前室内定位研究的重点方向,现有的指纹定位方法是利用信号强度RSS的差异性,创建RSS向量与位置坐标之间的对应关系,将这种对应关系存储在指纹数据库中,通过待定位节点所测得RSS向量,利用优化算法,估算该节点对应的位置坐标。目前室内定位信号源采用Wi-Fi、蓝牙、UWB等为主,这些信号源存在易受干扰,部署运营成本高等缺点。反之,FM广播作为一种现有公共的无线信号,且功率大、频率受保护和广域覆盖等特点,其作为指纹定位信号源具有独特优势。基于FM广播的指纹定位研究目前只见部分碎片化的工作,未见体系化的研究成果。本文从上述需求出发,开展指纹定位系统及其关键技术研究。首先,基于FM信号RSS特点开展了更高效的指纹定位模型及算法研究。其次,由于室内无线传播环境的变化和FM信号自身的非线性时变性,造成指纹库数据的变化,需要解决快速更新指纹库的问题;最后,面对指纹定位应用过程中的安全需求,研究了各种恶意攻击下的定位问题。本文从以上三个角度出发,研究了FM广播的指纹定位关键技术,并取得如下成果和创新内容:第一,通过实测数据分析调频广播的多种信号特征(RSS、音频SNR、信号隔离度等),验证...
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本文研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 室内定位技术研究现状
1.2.2 室内指纹定位研究现状
1.2.3 FM室内指纹定位技术研究现状及存在的问题
1.3 本文主要研究内容及工作结构安排
第2章 指纹定位与FM定位基础理论
2.1 指纹定位技术
2.1.1 指纹定位的原理
2.1.2 指纹定位算法的分类
2.2 FM信号概述
2.2.1 FM频率分布及优势
2.2.2 FM信号的时空变异性
2.2.3 FM信号中的多径效应
2.2.4 FM信号其它特征功能
2.3 FM定位方法
2.3.1 基于测距的FM定位
2.3.2 基于指纹信息的FM定位
2.4 FM与其他网络指纹定位的对比分析
2.4.1 FM与地磁、RFID指纹定位的比较
2.4.2 FM与 Wi-Fi指纹技术的对比分析
2.5 FM定位系统的应用安全
2.5.1 安全需求
2.5.2 攻击类型
2.5.3 基于FM定位技术的安全措施
2.6 FM定位系统性能指标
2.6.1 安全性能评价指标
2.6.2 定位误差的表示及分析
2.7 本章小结
第3章 加权质心KNN技术的FM室内定位算法
3.1 FM定位算法问题描述
3.2 FM信号基本特征分析
3.2.1 信号强度
3.2.2 音频信噪比
3.2.3 立体信通道分离
3.2.4 立体声导频相位
3.2.5 FMRSS信号的稳定性
3.3 基于加权质心KNN的FM定位算法描述
3.3.1 训练阶段
3.3.2 定位阶段
3.4 算法仿真与分析
3.4.1 仿真环境设置
3.4.2 算法性能分析
3.5 本章小结
第4章 基于卡尔曼滤波和迁移学习模型的指纹库动态校准算法
4.1 动态传感器定位的问题分析
4.2 基于卡尔曼滤波和迁移学习模型的指纹库动态校准算法
4.2.1 卡尔曼滤波模型
4.2.2 指纹定位中的迁移学习技术
4.2.3 基于卡尔曼滤波和迁移学习模型的指纹库动态校准算法
4.3 算法仿真与分析
4.4 本章小结
第5章 基于FM安全校验的动态传感器网络安全定位算法
5.1 安全定位问题描述
5.2 基于FM安全校验的动态传感器网络安全定位算法
5.2.1 动态传感器算法描述
5.2.2 移动传感器网络安全定位描述
5.2.3 FM安全校验机制
5.2.4 基于FM安全校验的动态传感器网络安全定位算法描述
5.3 算法仿真与分析
5.3.1 FMSL算法的准确性
5.3.2 锚节点密度对定位性能的影响
5.3.3 采样点数量对定位性能的影响
5.3.4 待定位设备移动速度对定位性能的影响
5.3.5 恶意锚节点密度对定位性能的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间所发表的学术论文
致谢
个人简历
本文编号：3764904
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本文研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 室内定位技术研究现状
1.2.2 室内指纹定位研究现状
1.2.3 FM室内指纹定位技术研究现状及存在的问题
1.3 本文主要研究内容及工作结构安排
第2章 指纹定位与FM定位基础理论
2.1 指纹定位技术
2.1.1 指纹定位的原理
2.1.2 指纹定位算法的分类
2.2 FM信号概述
2.2.1 FM频率分布及优势
2.2.2 FM信号的时空变异性
2.2.3 FM信号中的多径效应
2.2.4 FM信号其它特征功能
2.3 FM定位方法
2.3.1 基于测距的FM定位
2.3.2 基于指纹信息的FM定位
2.4 FM与其他网络指纹定位的对比分析
2.4.1 FM与地磁、RFID指纹定位的比较
2.4.2 FM与 Wi-Fi指纹技术的对比分析
2.5 FM定位系统的应用安全
2.5.1 安全需求
2.5.2 攻击类型
2.5.3 基于FM定位技术的安全措施
2.6 FM定位系统性能指标
2.6.1 安全性能评价指标
2.6.2 定位误差的表示及分析
2.7 本章小结
第3章 加权质心KNN技术的FM室内定位算法
3.1 FM定位算法问题描述
3.2 FM信号基本特征分析
3.2.1 信号强度
3.2.2 音频信噪比
3.2.3 立体信通道分离
3.2.4 立体声导频相位
3.2.5 FMRSS信号的稳定性
3.3 基于加权质心KNN的FM定位算法描述
3.3.1 训练阶段
3.3.2 定位阶段
3.4 算法仿真与分析
3.4.1 仿真环境设置
3.4.2 算法性能分析
3.5 本章小结
第4章 基于卡尔曼滤波和迁移学习模型的指纹库动态校准算法
4.1 动态传感器定位的问题分析
4.2 基于卡尔曼滤波和迁移学习模型的指纹库动态校准算法
4.2.1 卡尔曼滤波模型
4.2.2 指纹定位中的迁移学习技术
4.2.3 基于卡尔曼滤波和迁移学习模型的指纹库动态校准算法
4.3 算法仿真与分析
4.4 本章小结
第5章 基于FM安全校验的动态传感器网络安全定位算法
5.1 安全定位问题描述
5.2 基于FM安全校验的动态传感器网络安全定位算法
5.2.1 动态传感器算法描述
5.2.2 移动传感器网络安全定位描述
5.2.3 FM安全校验机制
5.2.4 基于FM安全校验的动态传感器网络安全定位算法描述
5.3 算法仿真与分析
5.3.1 FMSL算法的准确性
5.3.2 锚节点密度对定位性能的影响
5.3.3 采样点数量对定位性能的影响
5.3.4 待定位设备移动速度对定位性能的影响
5.3.5 恶意锚节点密度对定位性能的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间所发表的学术论文
致谢
个人简历
本文编号：3764904
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