一种基于摄像头的可见光室内定位系统设计

该文研究利用可见光实现室内定位的问题,在未充分考虑太阳光线干扰的前提下有效解决了室内定位的不精准性和遮挡效应,开发一套图像处理算法并设计了一套基于摄像头的MIMO可见光室内定位的并行通信系统,可保证光源利用率与可操作性较高。仿真结果表明,发送方发送的信号流可以在接收端得到正确的恢复,并且可以修正少量的误差。     

遮挡情况下基于压缩感知的可见光室内定位

针对室内复杂环境对可见光定位精度的影响,提出了一种新颖的基于压缩感知的室内可见光定位算法.该方法将目标位置定义为离散空间上的稀疏向量,将接收端接收到的光功率测量矩阵表示为压缩感知理论中测量矩阵、稀疏矩阵与稀疏向量的乘积形式,并且运用稀疏信号重构算法恢复目标位置.可以有效地解决噪声、反射光以及遮挡等环境干扰对定位精确度的影响.与基于接收信号强度的三边定位方法相比,能够有效地降低在房间角落的定位误差.仿真结果表明,该方法具有很高的定位精度,能有效地对抗室内复杂环境干扰.     

基于矩阵填充的室内定位位置指纹库构建

位置指纹定位方法因其定位精度高、受环境因素影响小而成为无线室内定位技术中的主流方法,但因离线指纹信息采集工作量较大,位置指纹库构建效率较低,而在一定程度上影响了算法的实用性,鉴于此,引入低秩矩阵填充理论,利用采集到的少量的位置指纹数据,通过凸优化方法来填充其他参考点的位置指纹数据,从而准确的重构出完整的位置指纹数据库,大大降低了离线采集阶段的工作量.仿真实验结果验证了本文算法的有效性.     

室内定位:挑战与机遇

随着移动计算的飞速发展,人们对高精度室内定位技术的需求日益强烈。由于在复杂室内环境之中无法接收到室外定位中的GPS信号,众多其他替代信号被应用于室内定位,而其中最普及的当属以WiFi、蓝牙为代表的无线通信信号。该文回顾了基于无线通信信号的室内定位技术,阐述了利用信号指纹进行室内定位的基础算法,并且详细地分析了在实际工作环境下传统定位技术面临的众多挑战。在此基础上,该文讨论了如何发掘信号指纹之间的时空关系,以及融合多模态传感器数据来提升系统的定位精度。最后,该文比较了主流定位方法的效果,并讨论了室内定位技术的未来发展方向。     

基于多径指纹的概率匹配室内定位方法

空间交替广义期望最大化(SAGE)算法可以高效地实现室内信道多径参数的估计,同时提供相对较高的精度。该文提出一种基于多径指纹的概率匹配室内定位方法,将SAGE算法得到的信道多径参数作为指纹数据进行定位,以求获得更好的定位精度和鲁棒性。通过分析典型场景下的定位实验测量结果,并与同类型的传统室内定位方法进行比较,验证了该方法的有效性。     

一种改进的候选位置指纹算法的室内定位方法

针对Wi Fi位置指纹定位时由于受到室内环境变化的影响而造成精度严重下降的问题,本文提出了一种基于混合遗传粒子群算法和候选位置指纹的室内定位系统,本系统采用在定位服务阶段选择多个位置指纹作为候选位置指纹,利用遗传算法搜索全局较优的位置指纹组合,并采用粒子群优化算法快速准确地找到最佳的位置指纹。仿真结果表明,基于混合遗传粒子群算法提高了室内定位精度,可以快速精确地搜索到最佳位置,同时减小了遗传算法时延较大的缺点,避免了局部最优解问题。     

一种改进型几何聚类指纹室内定位方法

为解决传统加权K最近邻算法(WKNN,Weighting K-Nearest Neighbor)定位方法中选取K值存在局限性影响定位精度的问题,提出了一种改进型几何聚类指纹室内定位方法。该方法首先利用网格分布在定位区域构建指纹点几何位置分布,采集指纹点接收信号强度(RSS,Received Signal Strength)和位置信息,建立指纹定位数据库;然后,利用支持向量机分类算法在解决高维度和非线性问题上的优势选取定位点的多个近邻指纹点,根据对定位贡献度的大小筛选近邻指纹点并构建几何聚类定位区域;最后利用WKNN算法进行定位。实验结果表明,提出的方法解决了传统WKNN方法中多边形定位区域在K值选取存在局限性的问题,具有更高的定位精度和工程实用性。     

基于用户QoE的室内可见光通信系统接入策略

在可见光通信网络室内场景中,针对用户难以选择合适的发光二极管进行接入从而实现高质量流量服务的问题,以用户为中心,引入系统性能指标:用户体验质量(QoE).以QoE概率覆盖模型为基础,提出基于用户QoE优化的贪婪接入算法.通过MATLAB进行仿真,将贪婪接入算法与就近接入方法在用户数量、覆盖概率、接入阈值、接收视角等方面...     

室内Wi-Fi定位系统设计及组合算法

为了实现较高精度的室内定位功能,利用Wi-Fi技术设计并搭建了室内定位系统,并提出一种定位组合算法。选择以Android系统为载体的移动定位终端,应用Eclipse开发工具自主开发手机端功能模块。除此之外,在PC端应用Mysql和QT Creator软件创建并设计定位指纹信息库及服务器端窗口,以完善室内定位系统。着重研究并设计了室内定位组合算法:包括位置指纹投票法与基于损耗测距模型的结合,NN匹配算法的应用等,成功获得了较高的定位精度。通过进行系统的实地测试与定位结果分析,验证了组合算法的有效性。     

基于改进支持向量回归的联合指纹定位算法

该文针对复杂的室内环境下,传统的RFID室内定位技术获得的接收信号强度特征向量维数较低,不能充分描述环境信息,无法获得良好的定位效果的问题,基于联合指纹提出一种鲁棒性强的高精度室内定位算法。该算法首先从RFID阅读器接收到的信号中提取信号强度和相位差数据,建立指纹库。然后利用凹函数递减策略改进PSO算法,优化SVR模型训练样本数据,建立参考标签的指纹特征和其与阅读器距离的映射关系。最后利用改进PSO算法迭代寻优,从而提高室内定位精度和鲁棒性。在仿真中,将该算法与GA-SVR和PSO-SVR算法进行比较,分析了不同指纹数据集和噪声对定位性能的影响。仿真结果表明,在相同指纹数据集和环境下,该算法的定位精度和系统稳定性均优于其他两种算法。     

迟楠:与光一起并肩奔跑的人

正2000年,日本研究者首次提出并仿真了利用LED照明灯作为通信基站传输信号的室内通信系统。同年,迟楠正在北京邮电大学学习研究光纤通信。2010年,迟楠转变研究方向进入可见光通信领域,并带领团队在2013年将网络信号接入一盏1W的LED灯珠,实现了灯光下的4台电脑连网,创下可见光无线通信领域单向传输速度每秒3.7G的纪录。8年的时间,这位后来居上的女科学家在可见光通信领域奋起直追,不断刷新可见光通信的速率。     

可重构智能表面辅助传输的电力通信中继系统性能分析与功率优化分配

利用电力线通信和可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助传输可提升室内电力物联网的边缘覆盖能力,有必要研究信道、RIS部署和功率分配等对系统性能的影响。针对电力线接入和分布式RIS辅助传输的混合通信场景,采用对数正态分布的电力线衰落模型、多个RIS模块独立且不同参数的Nakagami分布无线衰落模型,推导了系统中断概率和误码率等理论性能;考虑信道估计算法精度对系统性能的影响,采用矩生成函数近似等算法建模分析了非理想信道估计条件下的系统中断概率性能;通过序列二次规划法进行系统功率优化分配,获得最佳功率分配值。仿真验证了理论性能的有效性和准确性,对比分析了RIS数量及位置、双媒质信道参数、功率分配因子等影响中继系统性能的规律,为电力线通信和RIS在电力物联网应用提供了理论和技术支持。     

可见光通信中白光LED 阵列光源的光功率分布研究

本研究提出了一种在考虑室内反射光影响条件下白光LED阵列光源的辐射模型,并对光辐射功率分布进行软件仿真,仿真结果表明室内一次反射脉冲和二次反射脉冲对光功率分布的影响是很大的。继而在考虑反射光的情况下,通过计算和仿真,给出了白光LED阵列的内部LED灯的分布和阵列之间的最佳位置分布。     

基于随机部署RP的位置指纹定位算法

随着人们对位置信息需求的不断增加,室内定位技术迎来了前所未有的研究热潮.在分析影响基于位置指纹定位算法性能主要因素的基础上,提出了基于随机部署参考点(RP)的位置指纹定位算法.该方法首先将目标环境划分成多个子区域,在每个子区域中采用随机方式部署RP,从而减少定位成本、提高灵活性;为了在保证定位性能的前提下缩短定位时间,给出了两种数据剔除方法.仿真结果表明,该方法能够获得良好的定位性能,具有实际的应用价值.     

基于集成学习与BP神经网络的室内地磁定位算法

本文针对当前室内地磁定位技术存在地磁信号不稳定和地磁指纹不唯一所造成定位误差大等问题,提出一种基于集成学习与BP神经网络的室内地磁定位方法,提高地磁定位精度。将BP神经网络作为弱预测器,通过集成学习的方法把多组弱预测器集成为强预测器,使用地磁数据进行室内定位,与地磁指纹库中的真实位置信息进行对比并计算出定位误差。结果表明本方法与KNN、DTW以及BP神经网络相比,总平均定位误差分别降低了2.55、1.33和0.4 m。     

基于位置连续性的室内定位算法

为了减小RSSI波动和多径干扰对定位精度和稳定性的影响,提出了一种基于位置连续性的室内指纹定位改进算法.依据用户位置具有连续性的特点,应用室内布局结构来缩减指纹搜索空间,去除位置歧义点,在此基础上,采用基于改进的贝叶斯方法进一步提高定位计算的精度和稳定性.分析与实验表明,该算法能有效降低RSSI波动对定位的影响,提高精度,同时也降低了实时定位的计算开销.     

工业控制系统场景指纹及异常检测

工业控制系统(ICS)是监测和控制电力、水务、石油天然气、化工、交通运输、关键制造等国家关键基础设施行业物理过程运行的信息物理系统(CPS)。基于ICS系统中控制通信数据流的持续性和稳定性,该文提出了从ICS系统工业控制协议交互模式中提取系统级行为特征来作为ICS场景指纹的创新思路和方法。ICS场景指纹不仅能用于识别特定ICS系统,而且还能用于建立ICS系统正常行为基准并进一步用于识别系统的异常行为。该文构建了采用真实工控设备和软件以及仿真物理过程的实验系统并进行了相关实验验证测试。实验结果表明,ICS场景指纹是ICS系统安全研究方面的一种非常有前景的方法。     

蓝牙4.0标准规范下的模糊指纹定位算法

蓝牙技术的普及以及蓝牙4.0标准规范的提出, 使得利用蓝牙技术实现室内定位具有极其广阔的应用前景.把模糊理论应用于蓝牙室内定位系统, 提出一种模糊指纹定位算法. 基于该算法的定位过程分为离线和在线两个阶段: 离线阶段建立模糊指纹库; 在线阶段对手机客户端进行实时模糊决策定位. 仿真实验结果表明, 该算法的平均定位误差为1.36 m, 相比于传统的指纹标定法, 其定位精度提高约49%, 而计算量缩减至原来的1/c, 其中c为模糊聚类类别数.     

基于通信与交通集成仿真的手机切换数据平台

采用手机切换定位技术获取交通流参数的原理搭建仿真平台建设框架,通过去除小区边界静态、理想规则分布等假设,有效改进已有切换仿真模型的缺陷. 利用Corsim交通仿真软件生成路网中所有车辆的时空位置轨迹,借助Matlab工具按照真实通信流程和协议对车辆轨迹逐点进行手机切换测算判定以产生切换样本仿真数据. 最后,选择某实际城市为对象验证仿真平台构建的可行性和合理性. 仿真结果中包含实际中常见的切换序列扰动、乒乓切换、回切、切换位置扰动等特征,表明其与真实切换数据有较好相似性.     

采用直接通信模式的CDMA通信方式

提出一种在CDMA蜂窝通信系统中采用终端间直接通信模式的无线接入方式。提案方式中，相距较近的通信终端采用小功率发射的直接通信模式，谋求减轻同信道干扰、增加系统的通信容量。通过计算机仿真证明了提案方式的可行性和有效性。