基于地磁的室内定位相关算法研究

来源 :桂林电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:henauvic
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
人们的室内活动逐渐增多,据统计人们大约有80%的时间是待在室内的[1]。而传统的GPS(Global Positioning System)、北斗等卫星定位无法完成室内位置服务,基于室内位置服务需求,室内定位技术成为一项新的研究热点。起初,研究者通过设计专门的硬件平台,利用超宽带、超声波等技术来完成室内定位。后来,微电子系统快速发展,智能手机集成了越来越多传感器,包括WIFI(Wireless Fidelity)、摄像头、惯性传感器、地磁传感器等,伴随着智能手机的普及,人们将定位解决方案的实现平台转向智能手机。手机可以接收到WIFI、声音、物体运动、图像等信息,而其中地磁信号相比其它信号而言,拥有高稳定性、不需新增设备等优良特性,关于智能手机平台的地磁室内定位受到了研究者的关注。  本论文的研究主要围绕地磁室内定位过程中的相关算法展开。首先介绍了室内定位的研究背景和意义,国内外研究现状与应用趋势,并阐述了室内定位已有的相关技术和方案。  其次,深入分析了室内地磁环境特性。针对地磁传感器接收到地磁信息波动很严重的情况,利用算法对数据进行平滑和滤波。给出了线下地磁指纹库的具体建立过程,使用强局部加权回归算法对数据进行平滑。在保留线上地磁数据实时性的同时,利用滑动平均滤波算法对线上地磁数据观测量进行滤波。实验结果表明,经过平滑和滤波后的地磁数据波动性明显减小,数据的匹配性更好。  最后,建立状态更新模型和权重更新模型,给出定位算法的具体实现。利用给出的定位算法和处理过后的线上线下地磁数据进行仿真,结果表明定位精度有所改善。对粒子滤波定位算法中的阈值和重采样部分进行研究,比较了不同阈值和四种常用的重采样算法。仿真结果表明,定位精度和重采样率随阈值的增加而增大,但当阈值超过3N/4时,精度上升变缓,不同阈值计算耗时相近。四种重采样算法中系统重采样算法定位精度较高,多项式重采样算法定位结果最差。
其他文献
目前全球卫星导航系统已经广泛应用于室外定位,但是由于卫星信号易受建筑物影响,很难应用于室内定位。当在室内无法接收到卫星导航信号时,要实现高精度的室内导航定位依然是一个
蜂窝通信系统中小区内用户间干扰可采用正交频分多址接入技术(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)消除,但系统频率复用因子为1,小区间仍然存在着比较严重的
随着网络流量和各种业务类型的快速增长,特别是网络上多播类应用的爆炸式增加,核心交换设备的性能已成为网络发展的瓶颈之一,其容量、速率及QoS保障都面临严峻挑战,研究新的交换
现有的定位技术,无论红外线、超声波、蓝牙、超宽带、WiFi还是地磁场等多种室内定位技术,存在系统成本高或者定位精度差等问题。其中,基于WiFi的定位技术,易受到室内环境的干扰,而
近年来,无线通信技术在全球得到快速的发展,特别是近期4G(第四代移动通信技术)也已经开始投入商用。协作通信技术可以克服无线通信技术中多径衰落的影响,极大的改善系统性能,一直是
物联网从提出到现在已经逐渐应用到人们工作生活的方方面面,智能信息服务是人们亟需的一种服务,也是当前物联网技术应用的一个重要研究方向。然而,随着物联网应用的不断推广,数以
本文主要研究对环肋可展开天线结构的实际测量,由于天线尺寸比较大,由轻质柔性材料制作,且容易变形,考虑采用非接触式测量。本文综合运用计算机视觉、摄影测量学和图像处理等前沿
信息化是我国制定长期发展战略的第一选择。当前的信息化进程存在以PC为代表的知识门槛高、价格门槛高、功耗高、资源利用率等问题。建立的云数据中心大都存在资源利用率相对
离群点检测是数据挖掘和数据管理领域中一个非常重要的研究问题,其主要目标是从复杂数据环境中快速准确地检测出数据中不符合正常(期望)行为的离群点数据,为用户深入分析和理解数
滑坡灾害是我国经常发生的地质灾害之一。对高边坡进行长期的形变监测,分析其变形信息,研究边坡的形变规律和方向,实现对滑坡灾害监测,减少财产损失,避免人员伤亡,成为我国乃至全世