融合PDR和WiFi/BLE的无监督式室内定位技术研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jacklong1234
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近几年随着无线通信技术和智能手机的快速发展,近些年室内定位系统(Indoor Positioning System,IPS)已经成为了国内外各个室内定位团队的研究热门。虽然有很多团队的研究已经达到非常高的定位精度,但是至今还没有一种定位技术能商业的部署在各种室内环境下。在室内定位技术中比较常用的有行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)方法、指纹法定位法和基于传播模型的定位方法。PDR技术能提供连续的位置估计,但是需要提供初始位置而且随着时间的增加会有严重的累积误差问题;指纹法定位由于可以使用环境中无线设备的信号,所以被广泛应用。但是指纹法定位方式需要耗费大量时间和人力成本去构建指纹数据库,并且需要定期的更新指纹数据库以保证精度;信号传播模型法在室内环境中受非视距传输(Not Line of Sight,NLOS)的影响很大。本文的研究是融合多传感器数据来提供能无监督式的定位算法,研究围绕着指纹数据库自构建、抑制指纹法定位抖动现象、抑制PDR累积误差等关键技术进行了融合算法研究,主要研究的内容如下:1、指纹数据库自构建及更新算法。传统指纹法需要在离线阶段耗费大量的人力和时间成本去密集采集Wi-Fi数据,且位置指纹法的定位方式对环境变化很敏感,需要定期手动更新指纹数据库。近些年很多研究采用指纹数据库更新算法,但是这类算法默认是信任用户反馈的,不能准确过滤其中的错误数据。本文提出了一种结合众包的指纹数据库自构建及更新算法(AUAFC),在离线阶段只需在少量地标处采集指纹数据,在地标间使用手机传感器数据进行航位推算以提供基本的位置服务。为了减小地标识别的边界误差,AUAFC包含一种地标识别边界收敛算法。当服务器端接收到用户反馈时启动动态聚类算法提取可信数据更新指纹数据库或向数据库中植入新的地标。2、融合手机传感器和iBeacon的室内定位算法(Su Loc)。由于指纹法需要花费人力和时间成本构建指纹数据库,本文尝试使用PDR方法提供定位服务,并且在融合基于iBeacon的地标矫正算法后,提出了SuLoc算法。针对PDR方法中严重的误差累积问题,本文基于iBeacon地标改进了地标矫正算法,并提出了可靠性定位算法,有效解决了阈值法地标矫正算法中重复矫正的问题。针对PDR方法中步长和方向估计的问题,在结合室内地图数据的前提下,本文融合了粒子滤波算法对步长和运动方向属性进行矫正,从实验表明其能有效矫正传感器误差及用户握持姿势引起的误差。3、多传感器融合的无监督室内定位算法(UILoc)。SuLoc算法中初始位置是基于传播模型法确定的,其位置受BLE信号波动影响导致定位结果存在较大误差。本文提出了UILoc,它可以自构建指纹数据库,并且结合传播模型法和指纹定位能提供更准确的定位结果。在实验分析过程中,本文基于UILoc实现了一个室内定位系统。最终实验结果表明UILoc算法的平均定位误差只有1.11米,并且相比较于SuLoc有着更好的稳定性。
其他文献
图像分割是图像信息挖掘的关键步骤。阈值分割因具备简单有效,计算量小的特点,而备受欢迎。但一维多阈值分割算法没有考虑到图像的局部信息,当图像场景较为复杂时,很难得到较
显著区域是图像中最能引起人们兴趣并能表现图像内容的区域,为了提取显著区域衍生出了许多显著性检测算法,显著性检测在目标识别,图像检索、物体分类、物体检测、目标追踪检
随着通信技术和认知无线电技术的迅速发展,频谱逐渐成为了一种稀缺的资源。由于我们对这种稀缺资源的需求逐渐变多,对它进行感知也显得越发重要。本文的设计目标是在大量传感
路基工后沉降主要来自地基在路堤自重荷载和上部结构自重作用下产生的长期变形。因此,为了确保路基的工程质量,需要对地基进行准确的沉降预测。重载铁路运能大、效率高、成本低,尤其对铁路大国来说,其已成为发展现代化货运的重要标志。但重轴载和高行车密度,也会使路基承受更大的动载及疲劳作用,因此重载铁路路基需要有更高的强度和稳定性。目前,国内外关于路基沉降预测方法的研究多针对高压缩性的软土和松软土地基,且以高铁
自从毕业以后,我长期担任小学语文教学工作。因此,免不了每学期末要给班集体里的孩子们写学末评语。刚开始,我循规蹈矩依照传统模式去给那些天真的孩子写评语,如"学习态度端
会议
女性在进入中年后面对着来自家庭和事业的压力和不可避免的机体衰老,身体各器官和组织的退化,生理功能的逐渐下降以及各种疾病的产生,身体和心理方面的健康处于被忽视状态,很容易引发疾病。很多女性进入中年时期后生理和心理出现不同程度的问题,严重的影响了中年女性的正常生活和工作。经查阅大量文献,近几年国内学者对于瑜伽的研究热点主要是通过瑜伽干预使受试者的身心健康得到改善,对于体重偏大者具有很好的减脂效果,可以
自改革开放四十多年来,我国发生了翻天覆地的变化。社会经济腾飞,政治民主化、法制化建设取得巨大进步。随着社会的发展,我国社会结构发生了巨大变化,社会参与变得更加活跃,社会环境变得更加复杂多变。社会规模扩大,人民生活水平提高,社会公共产品需求更加多样化和个性化,依法治国不断深入和完善,政府职能转变,人口流动增强,社会组织发展壮大。上述一系列的变化导致社会事务增长,社会问题更加复杂,社会稳定受到了更多不
涡旋光束是一种具有螺旋形的波前相位结构的新型光束,其中心强度为零,而且存在相位奇点,独特的结构和特性使得其在光通信、旋转体角速度探测、光镊、粒子操纵、量子纠缠等领
分组密码是密码学的一个重要分支,在信息安全领域得到了广泛应用。在如今计算机与网络通信飞速发展的时代,分组密码已成为保障网络和信息安全的核心技术和基础支撑,在消息鉴
可见光通信(Visible Light Communication,VLC)是近年来无线通信领域的一个研究热点,可见光成像通信(Optical Camera Communication,OCC)是可见光通信领域一个重要的研究方向。随