压缩感知下FM和DTMB信号驱动的高效室内定位方法

3 下载量 179 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 1.38MB PDF 举报
本文主要探讨了"基于压缩感测的公共FM和DTMB信号的室内定位"这一主题,针对日益增长的对室内位置信息需求,尤其是在经济快速发展的背景下,卫星导航系统(GNSS)在室外定位上的局限性促使研究人员寻求新的室内定位解决方案。文章关注的焦点在于利用无线信号,如公共调频(FM)广播和数字电视地面多媒体广播(DTMB),结合压缩感测(Compressive Sensing, CS)技术,提供了一种创新的室内定位策略。 在离线阶段,研究者采集测量参考点(Reference Points, RPs)的接收信号强度(Received Signal Strength Indicators, RSS),包括FM广播和DTMB信号的平均值和方差。这些数据被用来构建信号强度地图,为后续定位提供基础。通过计算密集采样所需的大量数据,CS方法允许通过较少的数据样本实现信号特征的精确恢复,从而降低人工成本。 在线阶段,K近邻算法被用来进行初步定位,通过比较接收信号与预设RPs的RSS,快速缩小搜索范围。接着,采用CS进一步细化定位,通过解决优化问题找到最优的位置估计。实验结果显示,这种方法在平均定位误差上达到了1.63米,显示出较高的精度。 此外,文章还提到了一个改进版本,旨在减少数据收集过程中的人力成本。通过优化数据采集策略和使用CS,这个版本在保持相对低的定位误差(平均2.04米)的同时,实现了人工成本的显著降低,达到了34%的节省。这一成果证明了所提出的系统在实际应用中的可行性和经济优势。 这项研究不仅展示了利用公共无线信号进行室内定位的潜力,还通过压缩感测技术实现了高效的数据处理和成本节约,为未来的室内定位技术发展提供了有价值的新思路。Wi-Fi定位技术虽然目前热门,但这篇文章拓展了无线信号在室内定位领域的应用领域,特别是在资源受限或成本敏感的环境中。