近邻传播算法在室内定位中的应用:一种动态自适应指纹定位法

需积分: 9 4 下载量 35 浏览量 更新于2024-09-07 收藏 921KB PDF 举报
"这篇论文提出了一种基于近邻传播算法的动态自适应室内指纹定位算法,旨在解决传统室内定位算法中的几个关键问题。这些问题包括:平均值构建指纹库易受噪声影响导致定位精度下降;欧氏距离计算可能导致信号强度相近但物理距离远的参考点参与定位,增大误差;以及K近邻算法在大量参考点下计算量大,耗时多,能源消耗高,并且不能灵活适应参考点数量。论文中提出的新型算法在离线阶段应用方差滤波消除噪声,然后用加入物理信息的近邻传播算法进行参考点聚类。在线阶段,通过粗略定位和精确定位两步动态估计位置,提高了精确度和稳定性。" 本文的研究主要围绕室内定位技术展开,具体针对的是基于无线信号指纹的定位方法。传统的室内定位算法通常会遇到以下挑战:一是构建指纹数据库时,简单地取平均值可能会被异常或噪声数据干扰,从而影响定位的准确性。二是定位过程中,使用欧氏距离衡量待定位点与指纹点的距离,可能引入不准确的参考点,导致较大的定位误差。三是K近邻算法在处理大量参考点时,计算量大,耗时且能耗较高,同时固定数量的K值可能无法适应不同环境下的定位需求。 为了解决上述问题,论文提出了一种基于近邻传播算法的动态自适应方案。近邻传播算法是一种非监督学习方法,它能有效地进行数据聚类,同时考虑到参考点的物理信息,使得聚类结果更具代表性。在离线阶段,论文采用方差滤波器来去除信号强度值中的噪声,这有助于提高指纹数据的质量。接着,利用改进后的近邻传播算法进行聚类,以更准确地划分参考区域。 进入在线阶段,该算法首先进行粗略定位,快速确定待定位点的大致区域,随后通过精确定位进一步细化位置估计,这一步可能涉及到更多的参考点和更复杂的计算,但可以显著提高定位的精度。这种动态自适应策略可以根据环境变化和定位需求灵活调整,提升了定位系统的适应性和效率。 实验结果显示,新提出的算法相比传统方法在精确度和稳定性上表现出优势。这一创新不仅提高了室内定位的性能,还为类似场景下的定位问题提供了新的解决方案,具有重要的理论价值和实际应用前景。特别是在现代智能建筑、物联网系统和紧急救援等领域,这种高效、精准的室内定位技术将发挥重要作用。