《基於干擾鏈路檢測的多信道無線層析成像定位技術研究》是依託北京理工大學，由劉珩擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於干擾鏈路檢測的多信道無線層析成像定位技術研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：劉珩
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
無線層析成像技術是通過測量無線網路節點間信號的陰影衰落來形成探測區域 內障礙物的截面圖像，該技術能套用於煙、霧、霾等特殊環境,可用於緊急救援、安全監控的目標定位。現有無線層析成像定位系統的一般思路是採用單信道信號探測、利用所有鏈路建立測量方程，用正則化方法求解不適定反問題重建圖像定位目標，複雜多徑環境下，單一信道的接收信號強度變化難以準確反映目標是否遮擋鏈路，虛警和漏檢導致大的定位誤差，成像算法需要運用全部鏈路測量數據導致逆問題求解隨節點數增加計算複雜度巨增，同時定位精度受限於像素大小。本課題將從兩方面突破，一是探索多信道信號探測技術，採用時空域檢測和聚類特性來識別干擾鏈路，二是提出新的定位算法，實現基於部分鏈路快速低複雜度目標位置近似估計和基於鏈路衰減差異的精確定位。本課題從測量機制和定位算法上改變傳統無線層析成像方法，降低定位誤差和計算複雜度，解決該技術在多徑環境下目標定位的基本問題。
結題摘要
快速無損人體探測在安全監控、緊急救援、人類行為科學研究領域具有重要意義，紅外和光學成像工作環境受限，穿牆雷達作用距離受限、成本高。無線層析成像(RTI)技術通過部署無線網路測量節點間信號的陰影衰落來形成探測區域內障礙物的截面圖像，能套用於煙、霧、霾等特殊環境。本項目通過理論分析、仿真研究、系統研製、試驗測試等工作，開展多信道信號探測技術研究，採用時空域檢測和聚類特性來識別干擾鏈路降低多徑干擾。取得的主要研究成果包括：（1）提出基於多信道探測的無線層析成像定位系統體系結構和接收信號強度檢測算法；（2）分析了多徑信號對RTI性能的影響並提出了基於時空域干擾鏈路檢測的RTI增強方法；（3）提出了基於超寬頻信號的RTI方法提高RTI在多徑環境中的魯棒性；（4）提出了基於繞射模型和粒子濾波的貝葉斯RTI方法提高目標跟蹤精度；（5）提出了RTI中基於RSS測量的目標識別方法。構建了20個節點的無線層析成像實驗系統，開展了室外及室內辦公環境、穿牆場景下的目標定位跟蹤實驗，成像時間小於1s，跟蹤精度室外0.1m，室內0.16m。發表論文19篇，申請發明專利7項，獲授權3項。培養學生8名，持續開展國際合作及國內外學術交流，成果將在消防救援、室內導航以及智慧型醫療等領域進行推廣套用。
