面向多重应用的高鲁棒被动式定位模型研究 被引量：1

1

作者 陈晓江 陈丽丽 +5 位作者 李博航 汤战勇 谢彬彬 王薇 王安文 房鼎益 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期403-414,共12页

基于无线信号的被动式目标定位技术由于具备无需目标携带设备、便于实施、对视线和监测视角要求不高等优势,因此在老人监护、家居自动化以及野生动物监测等应用领域具有巨大的潜力.传统的被动式定位方法为保证定位精度,要么需要大规模... 基于无线信号的被动式目标定位技术由于具备无需目标携带设备、便于实施、对视线和监测视角要求不高等优势,因此在老人监护、家居自动化以及野生动物监测等应用领域具有巨大的潜力.传统的被动式定位方法为保证定位精度,要么需要大规模训练学习,导致勘测代价大;要么只针对于某些专用设备或特殊应用,导致普适性差.对此,文中提出一个面向多重应用的高鲁棒被动式定位模型MaLoc:无需大规模训练学习,并且可在廉价商用设备上实现.MaLoc的主要特点在于:(1)通过获取接收端从不同天线接收信号的稳定相位差,结合参考阵列天线的位置来实现基于到达角度的目标定位,保证了商用设备下的定位精度;(2)为了实现高鲁棒的到目标反射信号到达角度估计,MaLoc首先利用静止干扰源的角度误差补偿来缓减信号到达角度随时间产生的偏移;其次利用不同种类反射信号之间的相干与非相干性,对环境中移动干扰源和静止干扰源反射信号的到达角度进行消除.如此进一步提升了定位的鲁棒性和精度.最后通过实际环境下的多种实验验证了MaLoc的有效性和鲁棒性. 展开更多

关键词 被动式定位 高鲁棒 信号到达角度 角度误差补偿 相干

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基于超宽带信号到达时间的室内人员被动式定位算法及仿真 被引量：3

2

作者 马永涛 侯振寰 +1 位作者 姜启登 窦智 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期843-849,共7页

针对超宽带网络中室内人员被动式定位问题,提出了一种基于超宽带信号到达时间的定位算法,实现了单目标与双目标定位.讨论了人员存在时特有的多径传输信道,根据信道模型提出定位算法:首先,利用无人时接收信号的先验知识,提取与人有关的... 针对超宽带网络中室内人员被动式定位问题,提出了一种基于超宽带信号到达时间的定位算法,实现了单目标与双目标定位.讨论了人员存在时特有的多径传输信道,根据信道模型提出定位算法:首先,利用无人时接收信号的先验知识,提取与人有关的接收信号;其后,估计人所在信号传输路径的到达时间;最后,计算各路接收信号的传输距离,采用加权最小二乘算法对目标进行位置估计.基于时域一致性绕射理论,建立室内人员被动式定位仿真场景.仿真结果表明,所提算法单目标定位结果以90%,的概率低于0.3,m;双目标的定位结果以78%,的概率低于2,m. 展开更多

关键词 室内人员定位 被动式定位 超宽带网络 到达时间 加权最小二乘算法

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基于WiFi的设备无关被动式定位技术研究 被引量：2

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作者 朱春华 田稼科 《现代电子技术》 北大核心 2020年第11期24-28,共5页

基于WiFi的被动式定位技术因其不要求目标携带射频标签、定位设备已商用化、定位数据便于获取等优点得到广泛关注。文中综述了现有的基于WiFi的设备无关被动式定位系统,按照定位数据特点和定位实现原理,对比分析了基于接收信号强度(RSS... 基于WiFi的被动式定位技术因其不要求目标携带射频标签、定位设备已商用化、定位数据便于获取等优点得到广泛关注。文中综述了现有的基于WiFi的设备无关被动式定位系统,按照定位数据特点和定位实现原理,对比分析了基于接收信号强度(RSS)和基于信道状态信息(CSI)的WiFi定位系统的架构、定位性能和适用性,所得结论可作为定位系统选择的依据。 展开更多

关键词 被动式定位 WiFi定位系统 指纹匹配 目标检测 接收信号强度 定位性能分析 定位数据获取

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基于最优四基阵的被动式声源定位估计

4

作者 单泽彪 郭靖豪 +2 位作者 刘小松 孙煜旗 白昱 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期56-63,共8页

针对现有被动式声源定位算法测量精度低、适用范围小等问题,提出了一种基于最优四基阵的被动式声源定位估计方法。该方法通过构建最优四基阵阵列结构以实现多阵元点共用,旨在使用较少的阵元总量实现对目标声源的融合定位估计,从而提高... 针对现有被动式声源定位算法测量精度低、适用范围小等问题,提出了一种基于最优四基阵的被动式声源定位估计方法。该方法通过构建最优四基阵阵列结构以实现多阵元点共用,旨在使用较少的阵元总量实现对目标声源的融合定位估计,从而提高定位精度。并就该阵列模型确定空间目标定位方程组,将求解位置坐标问题转换为求解阵元点之间时延差值问题。进而采用二次分数低阶协方差算法求解脉冲噪声环境下的相应阵元间时延差值,即求得阵元信号的自分数低阶协方差和两阵元间信号的互分数低阶协方差之后,再次计算二者的互分数低阶协方差,以期更大程度上抑制脉冲噪声的影响,提高时延差值估计精度;最终将求得的时延估计信息带回定位方程组已实现对空间声源的定位估计。通过数值仿真和实测实验验证了所提方法的可行性及阵列结构的优越性。在实测实验中对声源定位估计误差仅为0.085 1 m,表明所提方法能较高精度的实现脉冲噪声环境下的声源定位,拓展了被动式声源定位算法的应用场景,具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 被动式声源定位 脉冲噪声 最优四基阵 到达时差估计

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基于二次分数低阶协方差的被动式声源定位方法

5

作者 刘小松 郭靖豪 +2 位作者 柳鹏 任玮 单泽彪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期259-266,311,共9页

针对现有的被动式声源定位算法在强脉冲噪声环境下抗干扰能力弱、定位误差大等问题,提出了一种基于二次分数低阶协方差的被动式声源定位估计方法。首先,构建了一个多点共用的最优四基阵阵列结构,利用有界非线性Sigmoid函数对含有脉冲噪... 针对现有的被动式声源定位算法在强脉冲噪声环境下抗干扰能力弱、定位误差大等问题,提出了一种基于二次分数低阶协方差的被动式声源定位估计方法。首先,构建了一个多点共用的最优四基阵阵列结构,利用有界非线性Sigmoid函数对含有脉冲噪声的接收信号进行处理;然后,对处理后的阵元间信号进行二次分数低阶协方差运算,即求得阵元信号的自分数低阶协方差和两阵元间信号的互分数低阶协方差之后,再次计算二者的互分数低阶协方差,以期更大程度上抑制脉冲噪声的影响;最后,根据求得的时延信息对声源进行定位计算。通过定位试验对所提方法进行了有效性验证。 展开更多

关键词 被动式声源定位 脉冲噪声 最优四基阵 二次分数低阶协方差

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无线传感器网络中基于二次估计的被动式目标定位方法 被引量：1

6

作者 邢天璋 常俪琼 +3 位作者 刘晨 聂卫科 陈晓江 房鼎益 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期563-567,共5页

针对无线网络环境中目标被动式定位问题,提出二次估计的定位方法,并予以验证。重点研究了独立空间与连续空间估计方法,以及均值估计方法中的位置均值估计与时间均值估计定位方法,将这些方法分层、有机地集成于一个定位模型之中,建立二... 针对无线网络环境中目标被动式定位问题,提出二次估计的定位方法,并予以验证。重点研究了独立空间与连续空间估计方法,以及均值估计方法中的位置均值估计与时间均值估计定位方法,将这些方法分层、有机地集成于一个定位模型之中,建立二次估计定位模型。通过实际实验,证明了二次估计定位方法的可行性,并与其他传统方法进行比较,表明该方法能够实现室外环境下目标被动式定位,且定位精度较其他方法有所提升,可以满足实际应用的需求。 展开更多

关键词 无线传感器网络 被动式定位 二次估计 定位精度

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一种有效消除环境噪声的被动式目标定位方法 被引量：10

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作者 常俪琼 房鼎益 +4 位作者 陈晓江 王举 汤战勇 聂卫科 刘晨 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1051-1066,共16页

无线传感器网络中的被动式目标定位是一种利用监测目标对无线通信链路的接收信号产生的影响(如信号强度变化)对目标位置进行估计的技术.由于这种定位技术既不要求目标携带任何无线设备,又不需要目标主动参与定位过程,因此具有重要的应... 无线传感器网络中的被动式目标定位是一种利用监测目标对无线通信链路的接收信号产生的影响(如信号强度变化)对目标位置进行估计的技术.由于这种定位技术既不要求目标携带任何无线设备,又不需要目标主动参与定位过程,因此具有重要的应用前景.在基于接收信号强度的被动式目标定位研究工作中,大多假设链路接收信号强度是固定不变的.然而,实验和实际应用表明,这种假设是错误的.因为场景中不同射频信号的干扰和温湿度变化等环境影响都会引起处于同一位置的目标对应的接收信号强度不同,从而导致定位精度下降.为此,该文提出了一种能够有效消除环境噪声对链路接收信号影响的被动式目标定位方法.该方法首先利用基于有限状态马尔可夫链的线性迁移模型,将接收信号分解为由环境引起的噪声分量和由目标引起的扰动分量,并利用扰动分量构建射频地图;然后通过动态时间规整算法将实时扰动分量与射频地图进行匹配,实现目标定位.由于扰动分量仅与目标的位置有关,与环境无关,因此利用扰动分量进行定位不仅能够有效地消除环境噪声的影响、提高定位精度,而且使定位精度不会随着时间的推移而下降.实验结果表明,对于不同的环境和部署方式,该文提出的方法可有效地消除环境噪声对链路接收信号产生的影响,提高定位精度. 展开更多

关键词 无线传感器网络 被动式目标定位 接收信号强度值 有限状态马尔可夫链 动态时间规整 物联网

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基于压缩感知的被动式移动目标轨迹测绘 被引量：5

8

作者 王举 陈晓江 +3 位作者 常俪琼 房鼎益 邢天璋 聂卫科 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期2361-2374,共14页

被动式目标轨迹测绘以其无需目标携带任何设备的优点吸引着许多应用,如野生动物监测、入侵安全监测等.针对现有基于被动式目标轨迹测绘方法,因频繁定位而导致计算开销大和大量观测数据导致通信能耗高的问题,文中提出基于压缩感知的被动... 被动式目标轨迹测绘以其无需目标携带任何设备的优点吸引着许多应用,如野生动物监测、入侵安全监测等.针对现有基于被动式目标轨迹测绘方法,因频繁定位而导致计算开销大和大量观测数据导致通信能耗高的问题,文中提出基于压缩感知的被动式目标轨迹测绘(Compressive Sensing Based Device-Free Target Trajectory Depiction,CSTD)算法,仅用少量观测数据一次性精确测绘出目标轨迹,减少了计算和通信开销,降低了能耗.文中的关键性发现及CSTD优点是:(1)轨迹上不同的位置及其估算具有时间独立性和空间统一性,可将不同位置映射到统一的物理空间一次性测绘出目标轨迹,避免传统方法频繁定位计算开销的问题;(2)目标轨迹与监测区域的空间位置相比具有稀疏性,利用压缩感知原理通过少量观测数据就能精确测绘出目标轨迹,降低了数据量和能耗.为适应实际应用中的大规模场景需求,该文给出了可扩展的CSTD算法模型,并提出了目标轨迹稀疏度未知(目标经过的位置数未知)下的稀疏恢复算法.部署了48个节点的8m×8m真实实验,结果表明在降低观测数据量的同时,CSTD较现有经典算法至少提高了63%的轨迹测绘精度. 展开更多

关键词 被动式跟踪(定位) 压缩感知 数据量 物联网

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多冗余被动定位系统精度分析 被引量：2

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作者 孙向前 《声学技术》 CSCD 2013年第3期248-252,共5页

针对基于二元矢量传感器浮标的被动式水声定位系统高精度定位区域小的问题,采用增加浮标个数构成具有一定冗余度的测量阵,提高了系统定位精度,并且研究了冗余度对定位精度的影响。文中首先对基于纯方位测量的被动定位技术给出了多基阵... 针对基于二元矢量传感器浮标的被动式水声定位系统高精度定位区域小的问题,采用增加浮标个数构成具有一定冗余度的测量阵,提高了系统定位精度,并且研究了冗余度对定位精度的影响。文中首先对基于纯方位测量的被动定位技术给出了多基阵解算算法的原理和解算步骤,然后仿真了多种冗余度(6～12个浮标)和不同阵型下的被动定位系统的定位精度。结果显示定位误差分布与测向误差、目标所处位置、阵元个数以及测量阵阵型有关,而且定位误差分布具有对称性。周边浮标组合在阵的中心区域定位精度较高,对角组合可以弥补四边连线附近的低精度区域。该仿真结果在参加的系统海上试验中得到了验证。 展开更多

关键词 被动式水声定位系统 分布式浮标阵矢量传感器 多冗余 定位精度

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WSN中异构数据协同的目标定位方法 被引量：2

10

作者 邢天璋 王举 +2 位作者 陈晓江 房鼎益 杨哲 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期197-202,共6页

针对无线传感器网络中室外环境下的被动式目标定位问题,提出一种基于动态贝叶斯图的异构数据协同定位方法.该方法能够对异构无线网络数据相协调,完成目标被动式定位任务.首先深入分析了异构网络中可用于测距定位的三种基本被动式定位方... 针对无线传感器网络中室外环境下的被动式目标定位问题,提出一种基于动态贝叶斯图的异构数据协同定位方法.该方法能够对异构无线网络数据相协调,完成目标被动式定位任务.首先深入分析了异构网络中可用于测距定位的三种基本被动式定位方法(基于信号强度模型,红外测距定位模型,粒子滤波定位),总结归纳了各方法的适用特点.其次,利用动态贝叶斯图,协调两种方法适用特点,推导出大规模室外被动式定位模型.仿真结果表明,笔者提出的异构数据协同定位方法能够完成被动式定位要求,与其他定位方法相比,定位精度较已有方法有所提升. 展开更多

关键词 无线传感器网络 被动式定位 信号强度 红外测距 贝叶斯图

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基于Adaboost的无源RFID射频层析成像伪目标识别 被引量：2

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作者 马永涛 高鑫 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期135-142,共8页

被动式定位(DFL)中的射频层析成像(RTI)算法主要运用在无线传感器网络(WSN)中.而物联网的快速普及使得无线射频识别(RFID)网络随处可见,所以本文提出了在无源RFID网络下实现RTI的被动式定位算法.针对多目标情况下的伪目标问题,提出了一... 被动式定位(DFL)中的射频层析成像(RTI)算法主要运用在无线传感器网络(WSN)中.而物联网的快速普及使得无线射频识别(RFID)网络随处可见,所以本文提出了在无源RFID网络下实现RTI的被动式定位算法.针对多目标情况下的伪目标问题,提出了一种基于Adaboost的机器学习算法来去除伪目标,最终在目标数目未知的前提下实现至少3个目标的准确识别.实验结果表明提出的方法可行性很高,在定位误差为0.7,m时目标识别准确度达到86%,. 展开更多

关键词 被动式定位 射频层析成像 无线射频识别 机器学习

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