基于IA-BP神经网络的UWB室内定位系统

复杂的室内环境给定位系统带来非视距误差和多径干扰,消除或降低误差成为超宽带(UWB)室内定位研究的热点。提出一种基于IA-BP神经网络的UWB室内定位方法,将BP神经网络训练的误差值作为免疫算法计算亲和度的抗原,通过免疫算法寻得BP神经网络的最优权值和阈值,避免BP神经网络收敛速度较慢和容易陷入局部最优值的问题,达到定位误差较小的目的。仿真实验结果表明,IA-BP神经网络训练100个样本输出的最大归一化误差不超过0.02,以3个锚点构成的定位场景中,待定位节点的仿真输出轨迹与实际运动轨迹基本吻合。     

基于加权质心法的WLAN室内定位系统

在利用接收信号强度指示(RSSI)进行定位的WLAN室内定位系统中,为获得更高的定位精度,提出一种支持向量机与加权质心法相结合的定位算法。该算法首先以四边形对定位场地进行区域划分,在各四边形区域的顶点位置采样指纹点数据,利用支持向量机(SVM)多分类将定位点位置缩小到某个四边形区域内。最后利用加权质心法,计算出定位点的坐标。仿真实验与实地实验结果表明,该算法比支持向量机回归(SVR)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、K最近邻法(KNN),定位精度有明显提高,定位误差在1.4 m,定位精度在90%以上。     

基于到达相位技术的室内定位系统研究与实现

研究了基于到达相位测距的性能,设计实现了基于到达相位技术的小型地下停车场定位系统。AT86RF233芯片可测量载波相位,根据不同频率射频信号的相位差可计算距离。设计了可变限幅均值滤波算法自适应限制测距结果的较大波动保证实时性的前提下优化了结果平滑性。在三锚节点的室内定位系统中,设计了基于加权最小均方误差的质心定位算法,改进了质心定位算法中定位点的选择方式。实地实验结果验证了算法的有效性,系统的实时跟踪精度达到亚米级,可用于小型室内停车场车辆和人员定位。     

基于动态增益的可见光定位系统研究

采用固定增益的RSS可见光定位技术可探测的信号光强变化范围小,在弱信号区域定位精度很低、有效定位空间小。提出了基于动态增益的RSS可见光定位系统,通过将接收电路输出信号反馈至控制电路,自动调节主放大器的增益,扩大可探测的信号光强变化范围,提高在弱信号区域的定位精度,从而扩大有效定位空间。实验结果表明,在空间大小为1 m×1 m×1.89 m的实验环境内,可以实现在1.0 m×1.0 m×0.6 m的空间内高精度定位,相比于固定增益的定位系统有效定位空间扩大了约86.72%。在弱信号区域二维定位对比实验中,较固定增益的定位系统平均定位误差降低了47.05%。系统平均误差均小于5 cm。表明基于动态增益的RSS可见光定位系统在满足室内定位精度要求的同时,可以增大定位空间范围、提高弱信号区域定位精度。     

线性不稳定环境下的WIFI室内定位系统

随着位置感知技术的发展,室内定位的需求变得日益强烈。目前室内定位技术在线性环境下的应用较少,本文针对线性不稳定环境下定位耗时的问题,提出了短时路径记忆辅助的加权K最近邻算法SPM WKNN（weighted K nearest neighbor of short time path memory）来提高定位效率。针对无线访问接入点（AP access point）变化大的问题,本文提出了基于无线AP相关系数的接入点分簇机制,减小无线AP变化所带来的影响,提高定位精度。通过理论分析及仿真表明本文提出的SPM WKNN算法和接入点分簇机制相对于原有算法在线性不稳定环境下可以有效缩短定位时间,提高定位精度。     

通信定位系统中定位解算

伪码测距的高动态目标定位是基于直序扩频系统的到达时间(TOA)测量原理,为满足高动态用户的需求,根据一定实测经验数据,建立基于高度的大气层延迟模型,再结合定位接收机与地面引导站的仰角进行伪距的大气层误差修正,提出基于DSP的伪距定位解算实现方法,结果表明该方法在定位解算速度以及定位接收机小型化方面将会有良好应用前景和社会效益.     

基于红外同步的室内超声定位系统的设计

提出了一种室内定位方案,利用红外作为发射超声信号的同步计时信号、FPGA内部多路计数模块同步对超声计数,并将采样得到的多路数据通过SPI总线分别上传至主控芯片STM32,并对数据进一步处理,最后由定位算法得到目标点的位置。主要实现的功能是FPGA多路信号采集、FPGA与SPI通信的设计以及定位算法的设计,精度可以达到cm级,在实际应用中具有较高的参考价值。     

三维激光扫描测量系统标定方法研究

三维坐标法是一种经常使用的三维激光扫描测量系统标定方法。本文通过分析三维坐标法标定精度的限制因素,提出了一种基于一维坐标的标定方法。由于回避了激光扫描传感器无法准确获得某特定点三维坐标的劣势,一维坐标法可以不受扫描点间距的影响,使得标定精度比常规的三维坐标法大大提高了。本文对这种一维坐标法进行了详细地理论分析和数学仿真,并给出了一个典型工程应用实例。     

基于机器学习与惯性导航的室内定位技术研究

针对基于移动终端室内定位的实际应用需求,分析了基于机器学习定位技术运算时间长、单纯的惯性导航累积误差大等问题,提出一种机器学习与惯性导航相结合的联合定位技术。该技术首先利用移动终端收集定位区域内多源数据,通过机器学习算法处理这些数据得到训练模型。然后基于该训练模型和移动终端实时采集的数据周期性进行定位,把定位结果作为惯性导航校正数据,利用惯性导航算法实时计算移动终端位置。实验结果表明,所提技术定位时间快,定位精度高,能够满足室内实时定位追踪及低成本定位系统需求。     

基于深度学习的室内定位系统设计与实现

设计并实现了一个基于深度学习的室内定位系统,该系统分为信息采集模块、地磁定位模块、深度神经网络定位模块及联合定位模块4个模块。首先利用智能手机传感器采集室内地磁信号,以地理位置为标签保存为位置指纹文件。通过粒子滤波算法计算得出用户地理位置。然后使用深度神经网络模型和当前扫描的数据预测行人位置,最后对用户位置进行校正,消除地磁定位的累计误差。将基于深度学习的室内定位方法在Android平台实现并进行相应测试。实验结果表明,改进后的地磁室内定位的平均误差为2.2m,较只使用地磁定位技术进行定位时,定位误差平均降低了2.3m,具有更高的定位精度。     

基于LSTM的室内定位系统设计与实现

针对基于蓝牙低功耗技术(BLE)的室内定位系统使用多层感知机(MLP)等机器学习算法作为定位算法,导致定位结果精度不足的问题.提出一种基于长短时记忆网络(LSTM)的室内定位方法,利用定位过程中的时域信息以提高定位精度.首先通过采集接收信号强度指示(RSSI)构建指纹数据库,然后依靠RSSI和二维坐标的映射关系进行网络...     

基于计算机视觉的室内定位系统设计与实现

现在传统的室内定位技术大多需要在被定位物体上安装标签或者终端设备,在一些特定场合存在很大的局限性。为此提出了一种基于计算机视觉的室内定位系统。该系统通过目标检测算法检测出特定物体并获取其图像坐标,经过目标点判定算法判断该物体是否在待定位区域内,最后通过投影变换算法获取到该物体对应的地图坐标。在被定位物体无感知的情况下,完成对其定位且定位误差在1米以内。为了方便用户直观的观察,采用网页的形式,将实际地图与物体位置显示在终端设备上。     

基于RFID室内可视化定位系统设计与实现

目前,RFID室内定位数据的可视化方法简单,视觉效果不理想。为了解决这一问题,提出了一种新型的RFID室内定位系统,即在地理信息系统上执行RFID室内定位算法,并给出了兼顾实时性与定位精度的室内定位算法。文中定位所用装置与传统的RFID阅读器相比,无需调节天线的发射功率。在定位过程中,与传统的基于RSSI信号强度的LandMarc定位算法及其改进Vire算法相比,降低了器件的复杂度,将阅读器模块最小化,提高了定位的实时性,有效解决了室内定位的精度与实时性问题。基于该方法,本文设计并实现了一个基于RFID室内可视化定位系统,并验证了算法的有效性。     

基于Android的室内WiFi定位系统设计与实现

室内定位是目前普及性较小、实际需求很迫切的技术,为了实现在室内复杂环境中的准确定位,设计了一种轻型、方便、可离线的WiFi定位系统。系统基于Android平台开发,在K近邻值RSSI算法的基础上加了后校验方法以避免定位坐标的过度偏移。与传统WiFi定位系统相比,该系统的数据库在设备端集成,避免了与数据库连接和通信不便带来的定位延时和失败。经测试,该系统能在楼道房间等场景中稳定工作且误差范围控制在3m以内,基本能满足室内移动定位的需求。     

基于Android的CNSS/RFID室内外定位系统设计

在移动互联网的时代,信息是当今社会重要的资源,其中人们对位置信息的需求更是日益增加。介绍一种基于Android平台、使用我国自主研制的北斗定位系统（CNSS）和RFID射频技术实现的室内外组合定位的位置服务系统。该系统提供时间信息、空间定位信息及数据通信服务。系统分为管理所有终端的服务平台和用Android实现的提供时空服务的多模终端两大部分。本系统的优点在于：利用北斗定位系统的短报文通信功能,兼具定位和通信能力;结合室内RFID实现室内外无缝定位;采用基于Android平台的终端提供了可交互界面,方便用户使用;终端采用模块化设计,模块间独立性高,易携带。测试结果表明,系统定位和时间服务精准度高、通信可靠、功耗低,可应用于车载环境。     

基于副载波调制的室内可见光定位系统研究

在室内可见光定位技术的实际应用中,由于环境光的存在使得接收信噪比降低,导致基于接收信号强度的可见光定位技术面临挑战。针对这一问题提出一种基于副载波调制的可见光三维定位系统,利用在接收端对副载波的频率选择来降低环境光对接收信号强度的干扰,通过非相干解调得到LED的身份信息和接收信号强度,并采用骨干粒子群优化算法获得定位目标的位置估计。根据上述方法设计了接收端和发送端,并在1 m×1 m×1.89 m的空间中分别进行了不同高度和不同强度环境光下的三维定位测试。结果表明：所有测试点的三维定位平均误差约为3.00 cm;在高度为0.21 m环境光为0、10和30 lx时平均定位误差分别为2.83、2.98和2.83 cm。证明了基于副载波调制的可见光定位系统可以有效降低由环境光引起的定位误差。     

基于自由摆的激光定位控制系统

自由摆利用旋转编码器测量摆杆角度变化,控制安装于摆杆末端的电机使平板保持稳定状态,保证放置在平板上的硬币不滑落;在平板上固定一激光笔,根据摆杆角度、方向、平板角度以及距靶子距离之间的三角函数关系,控制平板角度使激光笔照射在中心线上,在自由摆摆动时,利用PID算法来实现平板角度的控制,使激光笔始终照射中心线。实验数据表明:在控制平板转动过程中,其角度误差小于5°;摆杆在±60°范围内自由摆动,平板上的8枚硬币可保持叠放状态;在自由摆动过程中,激光笔照射点与目标偏移小于3 cm。