特征缩放k-近邻算法提升室内定位精度

0 下载量 13 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 935KB PDF 举报
"这篇研究论文探讨了一种基于特征缩放的k最近邻(FS-kNN)算法,用于改进室内定位系统的精度。随着WLAN基础设施的普及,基于WiFi信号指纹的室内定位系统已成为研究热点。现有的方法主要采用分类技术,通过匹配移动站(MS)报告的射频信号强度(RSS)向量与预先训练的参考指纹,这些参考指纹来自不同接入点(APs)在已知位置的不同参考点(RPs)。然而,在计算信号距离时,现有技术未考虑同一RSS级别上的等差可能并不意味着复杂室内环境中几何距离的等差。为解决这一问题,论文提出了一种新的方法,即FS-kNN算法,它构建了一个RSS级别相关的特征缩放模型,以更好地适应室内环境中的信号变化并提高定位准确性。" 文章深入分析了室内定位系统中k近邻算法存在的问题,即传统的k-NN算法在处理RSS差异时忽视了室内环境中RSS值的不均匀性。在复杂的室内环境中,相同的RSS差异并不一定对应于实际距离的相同变化。因此,作者提出了特征缩放的概念,将RSS值的尺度调整到一个统一的标准,使得更小的RSS变化在定位中能够得到更准确的权重。 FS-kNN算法的核心步骤包括以下几个方面: 1. **特征缩放**:首先,对每个AP的RSS数据进行标准化处理,使所有RSS值在同一尺度上,这样可以消除不同信号强度级别上的不平等权重。 2. **距离度量**:使用标准化后的RSS值计算与参考指纹之间的距离,这使得小的信号强度差异在计算中占据更重要的角色。 3. **k-NN决策**:通过考虑特征缩放后最接近的k个邻居,确定目标位置。由于考虑了RSS的相对变化,FS-kNN算法能提供更精确的定位估计。 此外,论文可能还包括了算法的实现细节、性能评估以及与其他定位算法的比较。实验部分可能展示了在各种室内环境和不同条件下的定位误差,证明了FS-kNN算法相比传统方法在提高定位精度方面的优势。 该研究为室内定位领域提供了一种改进的算法,通过特征缩放优化了k-NN方法,从而在处理室内信号的复杂性和不一致性时提高了定位的准确性和可靠性。这一贡献对于依赖室内定位服务的应用,如智能建筑、物联网设备和紧急响应系统,具有重要的实践意义。