基于无线网络的病毒传播追溯系统设计

作     者：高荣程 

作者单位：黑龙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：丛屾;冯洋

授予年度：2024年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 100401[医学-流行病与卫生统计学] 10[医学] 

主      题：距离估计 深度学习 无线信号 密切接触者 病毒传播追溯 

摘      要：在当今全球范围内,病毒的传播迅速且难以预测,而传播路径对于及时采取控制措施以遏制病毒传播至关重要。本文研究内容为病毒传播追溯系统设计,搭建了实验验证平台,对利用无线信号分析人际接近度方法进行了设计和实现,并且对病毒传播追溯系统的软硬件方案进行设计,完成了系统集成及真机实验。 首先,集中分析了以接收信号强度实现距离估计的关键技术。为提高距离估计准确度,通过对设备状态、环境差异、多径效应、无线信道传输模型研究,以确定影响接收设备信号强度的核心理论因素。 其次,对原始数据进行预处理并分析传感器特性,得出了影响测量信号强度的关键因素。对相似度算法进行设计,并进行仿真实验与参数优化,实现了适合本项目的一套以RSSI为主其余传感器为辅的深度学习距离估计模型。 此外,通过Graph-SIR模型调整了传播概率,以精确模拟病毒传播路径。通过模型设计、硬件设计、软件开发、应用程序开发、系统调试,优化了感染风险评估,有效实现了数据管理与数据分析。 最后,通过在不同场所进行实物实验,对比分析了本系统与现有技术的性能差异,验证了本系统在实际环境中的应用潜力和优势。实验结果表明,本系统在接触检测精度、召回率和干扰因素影响等方面均表现优秀,尤其是在室内环境中的性能更为突出。