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基于SimCLR-CIR-SC自主分类的时间卷积神经网络室内UWB定位方法
1
作者
吴仕勋
王潇
+3 位作者
蓝章礼
徐凯
张淼
靳双
《电子测量与仪器学报》
北大核心
2025年第3期65-76,共12页
超宽带(UWB)技术因其高时间分辨率和强穿透能力,在室内定位领域受到广泛关注。然而,传统的UWB非视距识别与补偿定位方法难以准确描述复杂环境下的信道状态,导致定位准确度和精度不足。针对信道脉冲响应(CIR)数据的特点,借鉴对比学习的Si...
超宽带(UWB)技术因其高时间分辨率和强穿透能力,在室内定位领域受到广泛关注。然而,传统的UWB非视距识别与补偿定位方法难以准确描述复杂环境下的信道状态,导致定位准确度和精度不足。针对信道脉冲响应(CIR)数据的特点,借鉴对比学习的SimCLR框架进行特征提取,结合谱聚类(SC)原理提出了一种基于SimCLR-CIR-SC的自主分类方法。依据自主分类结果,设计了一种基于注意力机制的时间卷积神经网络(TCN-A)模型用于确定信道状态类别。进一步针对每一类信道状态类别,设计了一种TCN-A模型用于测距误差的预测。该误差用于补偿测量距离并衡量测距的权重,结合加权最小二乘(WLS)算法实现了未知节点的定位。实验结果表明,与现有3种聚类方法相比,所提出的SimCLR-CIR-SC方法实现了对信道状态的自主有效分类和标注。TCN-A分类模型准确度达到98.16%,优于现有的5种分类模型。此外,所提定位方法在3个锚点的平均误差达到0.57 m,相较于现有4种方法定位精度最少提升了31.3%,且随着锚点数量增加定位精度显著提高。
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关键词
UWB室内定位
信道状态识别
SimCLR-CIR-SC
TCN-A
WLS
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职称材料
题名
基于SimCLR-CIR-SC自主分类的时间卷积神经网络室内UWB定位方法
1
作者
吴仕勋
王潇
蓝章礼
徐凯
张淼
靳双
机构
重庆交通大学信息科学与工程学院
出处
《电子测量与仪器学报》
北大核心
2025年第3期65-76,共12页
基金
重庆市自然科学基金(CSTB2024NSCQ-MSX0275)项目资助。
文摘
超宽带(UWB)技术因其高时间分辨率和强穿透能力,在室内定位领域受到广泛关注。然而,传统的UWB非视距识别与补偿定位方法难以准确描述复杂环境下的信道状态,导致定位准确度和精度不足。针对信道脉冲响应(CIR)数据的特点,借鉴对比学习的SimCLR框架进行特征提取,结合谱聚类(SC)原理提出了一种基于SimCLR-CIR-SC的自主分类方法。依据自主分类结果,设计了一种基于注意力机制的时间卷积神经网络(TCN-A)模型用于确定信道状态类别。进一步针对每一类信道状态类别,设计了一种TCN-A模型用于测距误差的预测。该误差用于补偿测量距离并衡量测距的权重,结合加权最小二乘(WLS)算法实现了未知节点的定位。实验结果表明,与现有3种聚类方法相比,所提出的SimCLR-CIR-SC方法实现了对信道状态的自主有效分类和标注。TCN-A分类模型准确度达到98.16%,优于现有的5种分类模型。此外,所提定位方法在3个锚点的平均误差达到0.57 m,相较于现有4种方法定位精度最少提升了31.3%,且随着锚点数量增加定位精度显著提高。
关键词
UWB室内定位
信道状态识别
SimCLR-CIR-SC
TCN-A
WLS
Keywords
UWB indoor positioning
channel state identification
SimCLR-CIR-SC
TCN-A
WLS
分类号
TN966 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于SimCLR-CIR-SC自主分类的时间卷积神经网络室内UWB定位方法
吴仕勋
王潇
蓝章礼
徐凯
张淼
靳双
《电子测量与仪器学报》
北大核心
2025
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