论文部分内容阅读
随着普适计算和无线通信技术的发展,在智能空间中开发室内定位系统成为研究热点。与传统的室内定位空间相比,智能空间具有包含多种家居设备、无线传感器及感知网络、人员活动不确定等特点,造成研究人员难以开发及时、准确的定位系统。本文在深入分析智能空间特点的基础上,针对电源线是智能空间中不可或缺基础设施的现状,将智能空间中部署的电源线作为天线,通过在电源线上输入宽带信号构造智能空间中的位置指纹,并采用模式匹配技术开发适应环绕智能环境特征的定位系统。其中,重点研究电源线上高频信号注入技术、位置指纹构造技术与匹配算法以及位置指纹定位辅助工具等内容,进而在智能空间中开发出基于电源线和位置指纹的室内定位系统。基于上述研究内容,本文取得的研究成果如下:(1)开发了基于电源线的宽带高频信号注入设备,具有将信号电压幅值从1V放大到10V,并且波形不失真的功能,保证了信号在电源线上的有效传播;(2)实现了基于最邻近、支持向量机、贝叶斯和BP神经网络的四种位置指纹匹配算法。其中,基于朴素贝叶斯的定位算法具有最好的定位准确度和时间迁移能力。随着时间的迁移,在定位精确度分别3.6×2.7m2、1.8×2.7m2和1.8×1.8m2情况下,定位准确度稳定保持在65%以上;(3)结合智能空间中WPLP定位辅助工具,开发基于WPLP的室内定位系统。并且,为体现本文研究对象的应用优势,将本文开发的室内定位系统与其他WPLP室内定位系统进行比较。比较结果表明,本文采用15种频率信号来构造室内空间的位置指纹的方法,在相同条件下,具有比其他WPLP定位系统更好的时间迁移能力和定位准确度。本文研究对象为智能空间中的定位系统提供了一种新的研究思路,对智能空间中定位系统设计的相关理论、关键技术及实际应用具有重要意义。