基于环境学习的单AP高效WiFi定位

来源 :西北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yjc0208
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
伴随着物联网技术的发展,社交网络、购物导航和智能家居等应用已成为人们生活中不可或缺的部分,而精准的目标定位则是这些应用的关键要素。传统的目标定位方法主要基于GPS技术和指纹技术。其中基于GPS的定位方法只能在室外实现速准确的定位,在复杂的室内多径环境下,GPS则精度大大下降甚至无法使用;基于指纹的定位方法则需要大量的人力周期性地收集指纹库,并且其定位精度容易受环境影响。因此,低代价的精准的定位技术就成为了当前急需解决的问题。近年来,由于Wi-Fi设备的廉价性,其已经广泛部署于大多数室内公共场合以及家庭,因此基于Wi-Fi设备的室内定位引起了学术界广泛的关注。目前大部分基于WiFi无线信号的室内定位技术要么为了低代价牺牲定位精度,要么为了定位精度牺牲代价。因此,本文为了实现低代价的高精度室内定位,提出了一个基于神经网络频带拼接的室内定位方法。然而在这个过程中,我们面临了以下挑战:1)原始数据的CSI由于硬件晶振和收发端时钟偏移带来的偏移负载,使得误差较大,无法直接使用;2)跳频在客户端带来了额外的跳频驱动,客户端的设备通常是使用智能手机,智能手表和配备有Wi-Fi芯片的便携式设备,额外的驱动会加大设备的耗能;3)数据通信是所有应用的重要部分,不断的切换信道也会严重影响到客户端正在进行的数据通信的稳定性。如何在仅使用单AP下,又无需过多的人为客户端干预成为了目前要解决的难点。为了解决以上问题,本文工作主要具体研究内容如下:(1)分析由于硬件时钟偏移给CSI测量数据带来的偏移原因和偏移影响,通过对数据的预处理来得到信道下真实有效的CSI数据。(2)提出一种基于神经网络来学习信道状态信息的方法,通过对多个信道下相干时间之内的信道状态信息CSI特征的提取,来实现频带的拼接,构建虚拟高带宽的信号。室内环境的动态变化性和多径的影响是室内定位系统的决定性影响因素,如果系统模型的响应时间太久,信道的状态信息特征曲线改变,则会使模型失效。针对这一个挑战,神经网络的高效性可以很好的在信道稳定时间内得到基于信道状态信息的特征并及时的更新;将拼接阶段和定位阶段分离,并行进行,客户端依然使用单信道通信,这样就不会给客户端带来额外的跳频负载。(3)提出一种基于频带拼接的多因素定位系统,室内环境中的多径和非视距路径严重的影响着定位的准确度,当非视距路径和视距路径相近时,低带宽的分辨率将无法识别。并行的客户端使用单信道通信就可以得到更高的虚拟带宽,既不会影响到正在传输的数据通信,又可以在时域和频域下均得到更高的分辨率,本文使用一种综合多因素的聚类方法,剔除非视距路径的异常值,实现高准确度和高精度的定位结果。大量实验证明本文提出的室内定位方法的有效性。其中在复杂的室内环境下,本文可以实现对目标的定位中值误差平均为0.7m。
其他文献
食品安全是全社会高度关注的话题,微生物的检验成为鉴定食品质量的重要依据。微生物污染物的来源主要是食源性致病性的微生物如沙门氏菌。传统的检测方法操作繁琐,费时费力。单一的检测模式不能满足对微生物的可靠性检测,要建立不同原理的检测技术充实微生物的检测方法。因此,我们开发了一种快速检验食品中沙门氏菌的检测方法。我们制备的功能化Au-Fe3O4纳米粒子,它由不同特性的两部分组成:一部分是具有磁学性质的Fe
有人说,老师是天底下最无私、最不保守的灵魂工程师。是的,天底下没有一位不想把学生教好的老师。但是",教学"是教与学的共同活动,老师的教需要学生的互动,这就涉及到学习的"心
在向着规模化、集团化、现代化发展的道路上,如何加强人力资源管理,充分调动员工的积极主动性,增强企业的核心竞争力,是现代民营企业亟待研究的课题。本文旨在通过分析当前民
<正>前不久,作者根据常州地区预拌砂浆企业发展的实践,提出了《低碳经济促进预拌砂浆生产方式的转变》,从资源综合利用、城市环评认证、预拌砂浆的成本及施工可行性的角度,对
会议
篮球是当前社会上较为流行的一项体育运动项目,近年来篮球也进入了小学体育教学课堂,且占据着十分重要的位置。它对于提高学生的身体素质,增强团队协作能力具有较大的帮助。然而
一个国家(地区)经济增长的过程,其实就是主导产业部门综合体系不断成长和更替的过程。海南省的“国际旅游岛”建设如今已经上升为国家战略,在低碳经济背景下,如何立足实际选择和发
明末清初和晚清是中国历史上两个特殊的时期,这两个时期处于数学学科发展的转型期。这两个时期是西方数学传入中国的两个高潮时期,无论是参与数学传播的人数,还是传播的数学
在小学数学课堂教学过程中,教师要创设贴近学生实际生活的教学情境,使数学内容更加生活化、形象化、具体化。生活化的教学情境,使较难理解的内容与学生的相关经验取得联系,运用经
<正>课间活动时间到了,操场上一下子变得热闹起来,孩子们如同出笼的小鸟,叽叽喳喳,笑笑哈哈。同学们都在踢毽子,我看着他们如此高兴,便灵机一动。哎!我们正在学古诗,愿不愿意