【摘 要】
：
由于室内环境复杂且存在较多不确定性干扰因素,基于场强的室内位置感知方法稳健性差、定位精度低,无法满足室内高精度位置感知的需求。针对上述问题,论文将Elman神经网络与生物启发算法联合应用,进行室内位置感知方法的研究,并进行高精度室内位置感知系统定位方法的研究与设计,提高位置感知系统定位精度及稳定性。主要工作内容如下:1.在对指纹室内位置感知实现原理及定位方法分析的基础上,提出基于Elman神经网络
【基金项目】
：
陕西省科技厅重点研发计划（编号:2022GY-072）；
论文部分内容阅读
由于室内环境复杂且存在较多不确定性干扰因素,基于场强的室内位置感知方法稳健性差、定位精度低,无法满足室内高精度位置感知的需求。针对上述问题,论文将Elman神经网络与生物启发算法联合应用,进行室内位置感知方法的研究,并进行高精度室内位置感知系统定位方法的研究与设计,提高位置感知系统定位精度及稳定性。主要工作内容如下:1.在对指纹室内位置感知实现原理及定位方法分析的基础上,提出基于Elman神经网络的室内位置感知整体设计方案。将蓝牙和可见光两种室内位置感知技术作为位置感知系统的实现平台,基于信号接收强度的方法建立位置指纹数据库,并采用滤波算法与插值算法对数据库进行预处理,提高位置感知精度及稳定性。2.对可见光通信原理及LED光源的传播特性进行分析,建立可见光信道传播模型,合理布设LED光源,搭建可见光室内位置感知环境;对蓝牙信号的传播规律分析,建立信号衰减模型,合理布设i Beacon信标,搭建蓝牙室内位置感知环境。对不同滤波算法研究分析对比其性能,选择Kalman滤波算法对蓝牙数据预处理;利用插值算法对可见光数据预处理,重置样本,优化指纹数据库,增大数据量的同时提高数据有效性。3.对Elman神经网络原理进行研究,建立基于Elman网络的室内位置感知模型,提高室内位置感知精度。为进一步提高系统精度及稳定性,利用K-means聚类算法与SSA算法对模型优化。通过K-means算法将数据库分成若干子集,建立子训练模型,通过两次模型预测,得到预测点坐标;通过SSA算法对Elman网络初始参数优化,避免网络陷入局部最优,以此提高系统位置感知精度及稳定性。4.基于论文所提室内位置感知方法结合可见光室内位置感知技术与蓝牙室内位置感知技术完成实验系统的设计及建立。在此基础上进行室内位置感知实验,对结果进行分析,同时设计一个室内位置感知系统应用程序,实现室内位置感知信息的实时获取与显示。理论分析及实验结果表明:论文所设计室内位置感知系统在可见光室内位置感知实验中二维平均定位误差3.22cm,三维平均误差5.13cm,相较经典Elman位置感知算法提高21.6%;在蓝牙室内位置感知实验中二维平均定位误差0.54m,三维平均误差0.73m,相较经典Elman提高33.3%,定位精度满足不同定位场景需求,系统稳定性有效提升。
其他文献
金属屏蔽罩作为半导体芯片的保护元件,其表面质量对芯片的性能和可靠性有着直接影响,因此在生产过程中,金属屏蔽罩表面的缺陷检测至关重要。然而金属屏蔽罩表面含有复杂的背景纹理,会在缺陷的检测过程中产生干扰,影响检测的准确性。尽管人工目检和机器视觉的检测方法已经存在,但都存在一定的局限性,并且检测精度不高。近年来深度学习凭借其强大通用性和自主学习能力,在缺陷检测中被广泛的采纳和应用。因此,本文以深度学习方
为提高多路炸药起爆系统的威力,必须使得多路炸药起爆系统中每一路炸药同步起爆,然而无法做到真正意义上的炸药同步起爆,只能够尽量缩小每路炸药起爆的时间差值。为缩小每路炸药起爆的时间差值,就需要设计一套精密时间间隔测量系统来测量每路炸药起爆的时间差值。目前没有专门针对多路炸药起爆系统的时间间隔测量系统,且大多时间间隔测量系统的测量精度较低,测量通道少。本文针对上述问题,开展基于信号处理与时间间隔测量的方
旋翼无人机因其垂直起降、控制简单、便于悬停而在越来越多的领域得到广泛的应用,但是,电动旋翼无人机因其算力弱、容量小、功耗受限等问题,导致其电池相关参数估算精度不足,故通过云端增强其电池管理能力已成为电动无人机（集群）电池管理系统的必经之路。无人机由于工作状态、任务需要或外界干扰,经常会导致与云端中止数据更新,使得电池管理能力增强失效。因此,本文利用端云跨平台架构优势,对无人机电池管理系统数据链断续
随着当代社会经济的迅速发展和汽车数量的增加,环境污染以及能源短缺问题愈发严重,电动汽车凭借低噪、零排放等优势成为了汽车行业发展的主要方向。动力电池作为整车的核心部件,对车辆续航能力、加速时间、安全系数等汽车性能起着决定性作用,准确估计动力电池荷电状态（State of Charge,SOC）能够提高电池的使用效率和用电安全性,让驾驶员实时了解电动汽车剩余可行驶里程,便于电池管理系统（Battery
身管是火炮等速射武器的核心部件,对整个系统的性能和寿命至关重要,其主要作用是将弹丸以一定速度发射至膛口。弹丸在身管膛内的运动参数关乎着弹丸出膛的速度、能量和轨迹,是对弹丸射击精度研究的重要参数。在工作过程中身管承受着高温、高压等冲击载荷,导致其寿命是整个武器系统中最短的部件之一。因此,为了保障火炮的安全运行,针对身管剩余寿命、材料改进的研究仍是重点研究方向。身管外壁在弹丸发射时的高过载环境下的应变
无人装备已成为未来对抗重要手段,随之而来的试验需求日增;而军民融合策略使各类公司均可参与,广泛参与下被试品良莠不齐,常有异常情况发生。靶标的异常情况其后果可能很严重;不但会影响试验测试的准确性,甚至可能造成人员伤亡和重大财产损失。因此,对靶标进行异常行为监测和管控,具有十分重要的意义。本文以靶标（无人机）为研究对象,针对可能出现的失控、越界等异常状态,研究靶标的异常状态规律,建立靶标异常行为的判决
由于生活工作节奏的加快,慢性疾病困扰着人民的健康,空间环境气候的改变也影响着治疗效果。理疗以其无毒、无副作用和起效快等特点,受到广大慢性病患者的青睐。然而,传统的理疗仪外形笨重、功能单一、治疗过程枯燥、操作繁琐,严重限制了患者的使用。音乐治疗综合了音乐学、医学和心理学,已被古今中外证实为一种特殊的治疗方式。电疗法通过低中频脉冲电流刺激人体组织,进而实现治疗多种疾病。时间治疗学依据时间生物学理论选择
随着无线通信、雷达、声呐、遥感等领域的快速发展,对于高精度、高可靠性的信号传输和测距技术提出了更高要求。线性调频信号是一种非平稳信号,具有距离远、抗噪性强、大时宽带宽积等优点,因此线性调频信号在高精度测距技术中得到了广泛应用。然而,在这些工程领域中不可避免地受到噪声干扰,尤其是在脉冲噪声干扰下,传统的信号测距方法性能大幅降低,严重影响了测距效果。为了解决该问题,本文开展了针对脉冲噪声背景下的信号测
NPC（Neutral Point Clamped）型三电平逆变器逆变效率高、输出谐波含量低,广泛应用于电机传动系统及新能源领域,但恶劣的工况会使开关器件发生故障,从而影响系统可靠性,甚至造成设备损坏并危害人身安全。因此在故障发生时,采用有效可靠的容错控制策略,对维持逆变器的稳定运行具有重要意义。传统NPC型三电平逆变器容错控制策略处理的故障情况有限,且没有考虑容错运行下系统输出性能降低等问题,对
全球能源供需紧张,世界各国正在努力实现“碳中和”,发展节能和新能源成为主流趋势。随着电动汽车（EV）的普及以及其本身低污染和无噪音的特性,在全球范围内得到大力发展。但庞大的用户集群倾向于晚间用电高峰期充电,不仅会导致夜间电力需求激增,还会增加用户充电成本。如何制订社区EV充电策略使得EV代理商和EV用户双方的均衡利益最大化是电力系统研究的重要内容。传统的电力系统优化策略往往只考虑到电网侧或需求侧的