亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于歸一化RSS和約束WKNN的WiFi指紋定位算法*

        2018-09-27 08:11:36郭凱旋盧彥霖
        傳感器與微系統(tǒng) 2018年10期
        關(guān)鍵詞:參考點離線定位精度

        馮 濤, 阮 超, 郭凱旋, 盧彥霖, 余 敏

        (1.江西師范大學(xué) 計算機信息工程學(xué)院,江西 南昌 330022; 2.江西師范大學(xué) 軟件學(xué)院,江西 南昌 330022)

        0 引 言

        利用WiFi進行室內(nèi)定位為一項低成本、易實現(xiàn)的技術(shù)[1,2]。文獻(xiàn)[3]將現(xiàn)有的室內(nèi)定位方法分成3類:基于特定設(shè)備的定位方法、基于WiFi的定位方法和基于移動傳感器的定位方法;文獻(xiàn)[4]提出了改進的加權(quán)K最近鄰(weighted K-nearest neighbor,WKNN)匹配算法進行定位,定位精度和穩(wěn)定性方面較傳統(tǒng)WiFi指紋定位算法有大幅提高;文獻(xiàn)[5]提出了表征點位幾何特性的點散發(fā)性強度(geometric strength of sporadic,GSS)概念,利用最鄰近樣本點的GSS判別移動終端所在控制網(wǎng)結(jié)構(gòu),動態(tài)地選擇K最近鄰(K-nearest neighbor,KNN)算法中的關(guān)鍵參數(shù)K,約束KNN能夠有效地提高室內(nèi)定位精度;文獻(xiàn)[6]提出了自適應(yīng)匹配預(yù)處理WKNN算法,可獲得30 %以上的定位誤差改善;文獻(xiàn)[7]提出了利用眾包來更新位置指紋庫,針對用戶的錯誤修正提出了基于密度的(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)聚類的錯誤檢測方法,該方法可以長時間保持較高的定位性能;文獻(xiàn)[8]在高斯模型的基礎(chǔ)上提出了一種改進高斯模型的濾波算法,再結(jié)合交點質(zhì)心法得出一種新的距離估計方法,該方法能夠準(zhǔn)確定位并具有較高的定位精度和穩(wěn)定性。

        本文提出了基于歸一化和的平方根(root-sum square,RSS)和約束 WKNN的WiFi指紋定位算法,運用高斯濾波歸一化了WiFi無線信號權(quán)值,降低了信號的隨機誤差;并采用基于4—域系統(tǒng)WKNN匹配定位算法,防止離待測點較遠(yuǎn)的參考點參與匹配造成的誤差。

        1 WiFi位置指紋定位算法

        1.1 離線建庫階段

        1)將待測試區(qū)域劃分若干網(wǎng)格,以每個網(wǎng)格的頂點作為參考點(reference point,RP);

        2)將每個RP的特征信息(包括坐標(biāo)、RSS值)作為一組位置指紋存入位置指紋數(shù)據(jù)庫。位置指紋庫數(shù)據(jù)可表示為

        (1)

        1.2 在線定位階段

        1)實時測量待測點接收WiFi信號源的RSS值;

        2)利用一定的匹配算法,包括確定性匹配算法:最近鄰(nearest neighbor,NN),KNN,WKNN等,以及概率性匹配算法:樸素貝葉斯、最小均方誤差(minimum mean square error,MMSE)[9]等,以及一些其他算法。與位置指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋數(shù)據(jù)進行匹配,估計最優(yōu)的待測點位置信息。

        2 改進的WiFi指紋定位算法

        算法流程如圖1所示。

        圖1 本文算法流程

        2.1 離線—在線信號采集誤差修正

        本文提出了一種基于歸一化RSS值權(quán)值的離線—在線信號采集誤差修正算法。保留高概率的RSS值,對其概率進行歸一化處理,提高高概率的RSS值的權(quán)值,將加權(quán)后求得的加權(quán)均值[10]作為其RSS值,使得結(jié)果更接近于真實值,確保定位精度。歸一化處理過程如式(2)所示

        (2)

        求解更新后的RSS值

        (3)

        式中Ri為高概率RSS值,j為某一RP采集某一AP的RSS值。

        2.2 約束WKNN的匹配定位過程

        本文提出了一種確定性匹配算法WKNN,在KNN算法的基礎(chǔ)上引入了權(quán)重系數(shù),以權(quán)重系數(shù)代表不同位置指紋點在定位匹配中的重要程度,同時引入鄰域的概念,用以提高定位精度。

        1)待測點與參考點RP的相似度Li為

        (4)

        式中Rm為定位時接收到來自第m個AP的RSS值。

        對Li進行升序排序,各指紋點所對應(yīng)的坐標(biāo)可以表述為Pi={P1,P2,…,Pk,…,Pi},1≤k≤i。

        2)鄰域確定

        圖2 鄰域

        3)4—域系統(tǒng)判定

        4)約束WKNN的匹配定位過程

        5)待測點估算結(jié)果P

        (5)

        提出的約束WKNN的匹配定位過程來進一步約束選擇參與最終匹配定位的參考點,有效減少了錯誤的參考點給定位帶來的不利影響,再結(jié)合WKNN進行匹配,得到待測點的估算結(jié)果,提高了定位精度。

        3 實驗與結(jié)果分析

        3.1 實驗條件

        定位區(qū)域的平面圖如圖3所示(包括4間辦公室和2條走廊)。參考網(wǎng)格設(shè)置為2 m×2 m,無線AP型號采用TL-WR885N(按照圖3所示,布置9個無線AP),移動采集終端為華為榮耀6,在每個采樣點采集RSS值15次。

        圖3 定位區(qū)域平面

        3.2 實驗結(jié)果分析

        1)離線—在線信號采集誤差修正效果

        針對室內(nèi)無線信號頻繁的跳變現(xiàn)象,本文采用高斯濾波對RSS值進行濾波處理來提高定位精度。濾波后的效果如圖4所示,其中橫坐標(biāo)為距離WiFi信號源的距離,縱坐標(biāo)為RSS值的絕對值。

        圖4 高斯濾波效果

        可以看出,歸一化RSS值權(quán)值的離線—在線信號采集誤差修正效果良好,濾波RSS值曲線逼近理想值。

        2)約束WKNN算法對WKNN和KNN算法的優(yōu)化效果

        實驗中,WKNN的關(guān)鍵參數(shù)K設(shè)置為3。約束WKNN算法(基于4—域系統(tǒng)的WKNN算法)、WKNN算法和KNN算法的累積誤差分布(cumulative error distribution,CED)如圖5所示??梢钥闯?,約束WKNN算法的收斂距離為1.8 m左右,WKNN算法的收斂距離為2.4 m左右,KNN算法的收斂距離為2.8 m左右。在誤差的整體分布上,約束WKNN算法的定位誤差比WKNN算法和KNN算法低。

        圖5 累積誤差分布

        3)本文算法優(yōu)化效果

        從平均定位誤差上來看:WKNN匹配算法為1.75 m、基于歸一化RSS的WKNN匹配算法為1.66 m、約束WKNN匹配算法為1.5 m、本文定位算法為1.41 m。本文定位算法的定位優(yōu)化效果明顯,平均定位誤差降低19.4 %。

        4 結(jié) 論

        提出的算法可以更好地估計用戶的實際位置,平均定位誤差降低了19.4 %,對基于WiFi的室內(nèi)定位的發(fā)展起到了積極的推動作用。下一步工作將考慮采用眾包更新的方式減輕離線數(shù)據(jù)采集和更新的工作量。

        猜你喜歡
        參考點離線定位精度
        北斗定位精度可達(dá)兩三米
        軍事文摘(2023年4期)2023-04-05 13:57:35
        異步電機離線參數(shù)辨識方法
        防爆電機(2021年4期)2021-07-28 07:42:46
        呼吸閥離線檢驗工藝與評定探討
        FANUC數(shù)控系統(tǒng)機床一鍵回參考點的方法
        淺談ATC離線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備
        GPS定位精度研究
        智富時代(2019年4期)2019-06-01 07:35:00
        參考點對WiFi位置指紋算法的影響
        組合導(dǎo)航的AGV定位精度的改善
        離線富集-HPLC法同時測定氨咖黃敏膠囊中5種合成色素
        中成藥(2018年2期)2018-05-09 07:20:09
        數(shù)控機床返回參考點故障維修
        成人午夜毛片| 人妻一区二区三区免费看| 亚洲精品高清av在线播放| 日本免费看一区二区三区| 久久aaaa片一区二区| 亚洲国产美女精品久久久| 婷婷开心深爱五月天播播| 乱色视频中文字幕在线看| 中文字幕人乱码中文字幕乱码在线 | 久久精品人妻一区二三区| 国产精品高清一区二区三区不卡 | 国产97色在线 | 亚洲| 日本午夜国产精彩| 白白色福利视频在线观看| 精品熟人妻一区二区三区四区不卡| 国产精品a免费一区久久电影| 亚洲国产精品日韩av专区| 国产精品无需播放器| 精品熟妇av一区二区三区四区| 国产在线91精品观看| 国产精品久久久亚洲| 撕开奶罩揉吮奶头视频| 免费人成黄页在线观看视频国产| 中国老太老肥熟女视频| 亚洲一区精品在线中文字幕| 国产果冻豆传媒麻婆精东 | 国产农村妇女高潮大叫| 中文字幕久热精品视频免费| 国产成人亚洲综合二区| 92午夜少妇极品福利无码电影| 鲁鲁鲁爽爽爽在线视频观看| 国产激情在观看| 国产精品高清免费在线| av免费播放网站在线| 末发育娇小性色xxxx| 国产偷2018在线观看午夜| 亚洲av成人一区二区三区不卡| 国产在线一区二区三区四区乱码| 国产做国产爱免费视频| 久久精品国产日本波多麻结衣| 中文字幕av久久激情亚洲精品 |