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车路协同场景的新型指纹定位算法

现代电子技术 2022年第13期45卷 7-12页

作者：夏小涵冯毅邱佳慧蔡超杨静远林晓伯刘留中国联合网络通信有限公司智网创新中心北京100048 生态环境部核与辐射安全中心北京100082 北京交通大学北京100044

目前基于基站、卫星等诸多定位方案,在自动驾驶业务的车路协同场景中常会遇到定位精度、定位处理时延、部署成本等诸多方面的挑战。针对传统指纹定位技术直接应用于车路协同场景中遇到的签名参数不足和道路栅格化问题,提出一种基于路侧... 详细信息

目前基于基站、卫星等诸多定位方案,在自动驾驶业务的车路协同场景中常会遇到定位精度、定位处理时延、部署成本等诸多方面的挑战。针对传统指纹定位技术直接应用于车路协同场景中遇到的签名参数不足和道路栅格化问题,提出一种基于路侧设备(RSU)的车路协同场景的新型指纹定位算法。该方法建立了适用于车路协同场景的极坐标指纹库,利用矩阵束测得车辆到达角(AOA)作为签名参数,并利用子指纹库叠加的方法提高了该方案的定位精度和切换效率。仿真结果表明,该算法的定位精度达到50 m内概率为81.2%,符合车联网中非实时性业务的定位需求,为目前的车路协同场景提供了一种有效的定位手段。

关键词：指纹定位算法 C⁃V2X RSU 定位精度极坐标指纹库 AOA 时延

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基于接入点的泰森多边形指纹聚类定位算法

传感技术学报 2017年第12期30卷 1941-1947页

作者：吕娜单志龙张凡余刘勇华南师范大学计算机学院广州510631

针对KNN指纹定位算法定位耗时长和基于K-Means聚类的KNN指纹定位算法定位精度不稳定的问题,本文提出了一种以接入点为离散点生成泰森多边形,利用泰森多边形对指纹聚类,然后使用最强接入点法确定移动节点的定位区域,最后通过动态KNN算法... 详细信息

针对KNN指纹定位算法定位耗时长和基于K-Means聚类的KNN指纹定位算法定位精度不稳定的问题,本文提出了一种以接入点为离散点生成泰森多边形,利用泰森多边形对指纹聚类,然后使用最强接入点法确定移动节点的定位区域,最后通过动态KNN算法进行定位的指纹聚类定位算法。实验表明,该算法能有效缩短定位时间并提高定位精度,在接入点数量变化时表现出较好的定位性能,且在不同定位区域中性能具有较好的普适性。

关键词：指纹定位算法接入点泰森多边形 KNN K-Means

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基于对数正态模型的二次匹配指纹定位算法

传感技术学报 2019年第9期32卷 1330-1338页

作者：项婉单志龙冯国君华南师范大学计算机学院广州510631 华南师范大学网络教育学院广州510631

针对复杂室内环境WiFi信号不稳定导致指纹定位算法定位精度不高的问题,对AP选择、指纹库构建和定位算法进行研究,分别提出了基于对数正态模型的AP选择方法、RSSI虚拟指纹库构建方法以及基于对数正态模型的二次匹配指纹定位算法。在离线... 详细信息

针对复杂室内环境WiFi信号不稳定导致指纹定位算法定位精度不高的问题,对AP选择、指纹库构建和定位算法进行研究,分别提出了基于对数正态模型的AP选择方法、RSSI虚拟指纹库构建方法以及基于对数正态模型的二次匹配指纹定位算法。在离线阶段,通过拟合对数正态模型对WiFi信号建模,筛选出最契合模型的AP,并构建RSSI指纹库和虚拟指纹库。在线定位阶段,待定位节点在匹配RSSI指纹库的基础上,利用AP的契合度修正欧氏距离相似度,找出相似度更高的指纹点,初步确定待定位节点区域,接着二次匹配虚拟指纹库进行精准定位。实际环境实验结果表明,本文提出的方法突出了不同AP设备对定位造成的影响,能减少离线阶段指纹采集的工作量,有效的提高了定位精度。

关键词：指纹定位算法对数正态模型 AP选择二次匹配

基于近邻传播算法的动态自适应室内指纹定位算法

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计算机应用研究 2017年第10期34卷 3133-3138页

作者：张力仁沈建京信息工程大学理学院郑州450001

目前传统的室内指纹定位算法中存在以下几个问题:首先在构建指纹库时采用平均值的方式容易受到噪声点影响而降低定位精度;其次使用欧氏距离衡量待定位点与指纹点之间的距离可能引入信号强度距离较近、物理距离较远的参考点参与估计待定... 详细信息

目前传统的室内指纹定位算法中存在以下几个问题:首先在构建指纹库时采用平均值的方式容易受到噪声点影响而降低定位精度;其次使用欧氏距离衡量待定位点与指纹点之间的距离可能引入信号强度距离较近、物理距离较远的参考点参与估计待定位点的位置,从而增大定位误差,以及当参考点数量较大时,由于K近邻算法的计算量较大,造成定位过程耗时较大,能源耗费较多的情况;最后由于K近邻算法无法根据实际情况确定参与定位的参考点个数而限制了定位系统的精确性和拓展性。针对上述问题,设计了一种基于近邻传播算法的动态自适应室内指纹定位算法。该算法在离线阶段对在每一个参考点采集的信号强度值使用方差滤波算法去除噪声值,然后利用加入了参考点物理信息的近邻传播算法对参考点进行聚类处理。在在线阶段,通过进行粗略定位和精确定位动态地估计待定位点的物理位置。经过实验证明,所提出的新算法较对比算法有较高的精确度和稳定度。

关键词：近邻传播算法方差滤波动态自适应指纹定位算法

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基于方差滤波的动态自适应室内指纹定位算法

计算机应用研究 2017年第7期34卷 2019-2022页

作者：张力仁沈建京信息工程大学理学院郑州450001

目前常用的室内定位算法在构建指纹库时,因为在参考点处接收到的信号强度值存在噪声值,传统的欧氏距离计算公式忽略信号发射器的稳定程度从而造成定位误差,以及K近邻算法无法根据实际情况动态确定参与定位的参考点个数,从而造成定位算... 详细信息

目前常用的室内定位算法在构建指纹库时,因为在参考点处接收到的信号强度值存在噪声值,传统的欧氏距离计算公式忽略信号发射器的稳定程度从而造成定位误差,以及K近邻算法无法根据实际情况动态确定参与定位的参考点个数,从而造成定位算法缺乏拓展性和稳定性。针对上述情况,设计了一种经过方差滤波的动态自适应室内指纹定位算法。该算法首先在离线阶段利用方差滤波去掉噪声值,之后在在线阶段利用新的基于方差的相似度计算公式计算待定位点与各个参考点之间的相似度,然后动态自适应地确定距离较小的K个点来参与定位计算,最后利用确定的K个点加权估计待定位点的位置。实验结果证明,该算法较对比算法能够有效提高定位精度和定位的稳定性。

关键词： K近邻分类算法方差滤波动态自适应欧氏距离指纹定位算法

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基于SVM分类的煤矿井下人员指纹定位算法

煤炭科学技术 2014年第11期42卷 73-76页

作者：吕文红杨涛董晓亮郑小霞邹慧梁泉泉山东科技大学信息与电气工程学院山东青岛266590

为了减少煤矿井下环境对人员定位系统的影响,提出一种基于SVM分类的煤矿井下人员指纹定位算法,该算法由指纹数据库、井下巷道指纹数据采集和井下位置匹配等环节组成。该算法利用SVM分类方法建立指纹数据库,采用奇异值去除方法消除指纹... 详细信息

为了减少煤矿井下环境对人员定位系统的影响,提出一种基于SVM分类的煤矿井下人员指纹定位算法,该算法由指纹数据库、井下巷道指纹数据采集和井下位置匹配等环节组成。该算法利用SVM分类方法建立指纹数据库,采用奇异值去除方法消除指纹动态影响,通过实时采样信号与指纹数据库进行映射的方法找出最佳匹配位置。通过随机采集50个指纹样点数据作为位置信息,进行多终端用户位置信息测量,并取5个终端用户的测量数据进行分析。定位试验表明,该算法定位误差小于1.5 m,相比传统的基于RSSI定位算法有更高的定位精度。

关键词：人员定位煤矿井下 RSSI定位算法指纹定位算法

WCDMA网络中基于Hadoop的指纹定位算法研究

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WCDMA网络中基于Hadoop的指纹定位算法研究

作者：高广飞西安科技大学

学位级别：硕士

随着3G业务的兴起，移动增值业务越来越得到各大运营商的重视，成为运营商新的业绩增长点。而许多增值业务的实现是基于定位技术的。传统的定位技术TOA、TDOA、AOA、RSSI等由于受非视距等无线传播的影响较大而不能提供精确的定位服务。... 详细信息

随着3G业务的兴起，移动增值业务越来越得到各大运营商的重视，成为运营商新的业绩增长点。而许多增值业务的实现是基于定位技术的。传统的定位技术TOA、TDOA、AOA、RSSI等由于受非视距等无线传播的影响较大而不能提供精确的定位服务。因此，寻找一种能够克服无线传播影响、简单、易实现的定位算法成为了本文的研究重点。位置指纹定位算法是模式识别技术在无线通信领域的创新，它的实现分为离线训练阶段和在线定位阶段两个阶段。离线训练阶段主要是通过采集移动终端测量到的服务基站的接收信号电平值信息，然后经过数据处理，形成离线指纹数据库，供在线定位阶段匹配。在线定位阶段主要是通过输入被测试终端采集到的指纹信息，采用一定的匹配算法匹配离线指纹数据库，得出被测试终端的估计位置。而要获得较为精确的位置服务，需要在离线训练阶段建立庞大的离线指纹数据库。针对现有指纹定位算法在大量离线指纹数据库条件下匹配时间过长的考虑，本文以WCDMA蜂窝网为支撑，结合Hadoop云计算平台的MapReduce分布式框架思想，提出了基于Hadoop云计算平台的位置指纹定位算法。首先，本论文在查阅大量文献的基础上，介绍了云计算技术特别是Hadoop开源平台和指纹定位技术的应用趋势和研究现状。其次，通过对WCDMA网络架构的分析，对比WCDMA蜂窝网中的各种定位技术的优劣点之后，结合位置指纹定位技术的特点和Hadoop/MapReduce分布式框架的技术优势，设计了WCDMA网络定位系统。然后，重点设计了KNN算法的MapReduce化实现。重点实现了相关的map函数和reduce函数的设计。最后通过在本机搭建Hadoop云计算平台，通过在WCDMA网络下实测的路测数据提取出RSCP和对应的基站经纬度坐标作为指纹数据库，比较单节点条件下MapReduce化的KNN算法和双节点条件下的KNN算法的匹配时间差，验证MapReduce化的KNN算法的优势。

关键词：指纹定位算法 K近邻算法 MapReduce框架 Hadoop 离线数据 WCDMA

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基于室内指纹定位的优化算法

数据采集与处理 2020年第5期35卷 903-909页

作者：甘露杨君郭娅婷武汉科技大学冶金自动化检测技术教育部工程研究中心武汉430081 武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081

针对室内环境中WiFi信号强度易受外界干扰,其不稳定性使得在指纹数据库中进行匹配时准确性较低,定位精度不高的问题,提出一种基于室内指纹定位的优化算法。该算法分别对指纹数据库和匹配算法进行优化。数据库优化采用限幅和滑动平均滤... 详细信息

针对室内环境中WiFi信号强度易受外界干扰,其不稳定性使得在指纹数据库中进行匹配时准确性较低,定位精度不高的问题,提出一种基于室内指纹定位的优化算法。该算法分别对指纹数据库和匹配算法进行优化。数据库优化采用限幅和滑动平均滤波进行预处理,并根据室内环境分配采样点所属区域编号,构建多维指纹数据库;匹配算法优化首先根据支持向量机(Support vector machine,SVM)对待定位点分类,获取其对应的区域编号,再将欧氏距离、曼哈顿距离和切比雪夫距离三者结合得到位置估计。最后,结合行人航位推算(Pedestrian dead reckoning,PDR)算法将得到的步长与航向角一同进行粒子滤波(Particle filtering,PF)实现定位。实验表明:本文的算法将定位精度提高了13.92%。

关键词：室内定位指纹定位算法曼哈顿距离切比雪夫距离粒子滤波

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基于指纹的室内定位改进算法研究

基于指纹的室内定位改进算法研究

作者：甘露武汉科技大学

学位级别：硕士

随着移动通信技术的飞速发展,人们对基于位置的服务(Location Based Services,LBS)需求日益增长。相比已经成熟的室外定位技术,室内定位在精度、成本、抗干扰等方面有更高的要求。目前最常见的基于接收信号强度(Received Signal Strengt... 详细信息

随着移动通信技术的飞速发展,人们对基于位置的服务(Location Based Services,LBS)需求日益增长。相比已经成熟的室外定位技术,室内定位在精度、成本、抗干扰等方面有更高的要求。目前最常见的基于接收信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)的室内定位算法易受室内障碍物、信号多径效应等的影响,使得基于RSSI路径损耗公式计算得到的距离误差较大。针对室内环境中RSSI易受外界干扰和基于指纹的室内定位算法在线匹配准确性低、定位精度不高的问题,本文做了以下两方面的研究工作:1.提出一种基于RSSI路径损耗的优化算法。通过分析RSSI的变化特征,选择具有代表性的参考节点数据定量计算真实环境中的路径损耗因子和距离偏差。根据待定位节点与无线接入点(Access Point,AP)间RSSI的测量值和距离偏差求出两者间距离的置信区间,得到置信区间的交集作为待定位节点位置估计的范围。2.提出一种基于指纹匹配的室内定位改进算法。首先对RSSI进行预处理,减弱测量值不稳定对定位结果的影响;接着通过支持向量机算法(Support Vector Machine,SVM)对待定位节点进行区域分类,获取其对应的区域编号;遍历指纹数据库中区域编号一致的参考节点数据,将欧氏、曼哈顿和切比雪夫三种距离公式结合,计算两节点间RSSI的相似度得到位置估计;然后判断位置估计是否在置信区间的交集范围内,若在则将位置估计更新为交集的中心点;最后结合行人航位推算法(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)进行粒子滤波(Particle Filtering,PF)输出定位结果。实验结果表明改进算法有效提高了室内定位的精度。

关键词：室内定位 RSSI路径损耗指纹定位算法行人航位推算法算法粒子滤波