《室內多目標的被動定位方法研究》是依託上海大學，由劉凱擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：室內多目標的被動定位方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉凱
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
室內免攜帶設備的多目標定位不需要目標配合即能獲取位置信息，具有不可估量的套用價值和社會意義。室內環境下的通信環境具有多徑效應等複雜因素，使得免攜帶設備的定位技術面臨挑戰。本項目以無線感測節點獲取的接收信號強度為研究對象，分析室內場景下信道統計特性，建立室內免攜帶設備的多目標定位理論。首先設計無線感測節點的單鏈路分時通信方案，分析信道環境並實現節點的有效布局；探究目標出現引起的陰影衰落和多徑變化，構造RSS混合模型體現其衰落和增強；繼而結合人體等效測量模型，改進權重矩陣，建立帶有目標姿態因子的無線層析成像模型；然後研究陰影衰落像素的可壓縮稀疏表示方法，利用權重矩陣的稀疏性，探索高效的正交補空間匹配追蹤重構算法；最後增加虛擬像素點，提高RTI成像解析度，先利用最大置信度算法估計多目標的個數,再進行聚類實現多目標的精確定位。本項目的研究可廣泛套用於緊急救援，智慧型家庭和安防等領域。
結題摘要
室內免攜帶設備定位是被動定位的關鍵技術之一，利用目標引起的無線射頻信號強度的變化進行定位，成本低覆蓋率高，套用範圍廣。目前免攜帶設備定位技術的研究還處於實驗室階段，複雜多徑環境的建模，精確的多目標定位等諸多難題還亟待研究突破。本項目以無線感測節點獲取的接收信號強度為研究對象，考慮目標的人體姿態特徵及室內多徑環境，將其套用於室內無線信號強度的衰落建模，並建立室內免攜帶設備的多目標定位理論。首先搭建了免攜帶定位的數據採集硬體環境，設計無線感測節點的單鏈路分時通信方案，分析信道環境並實現節點的有效布局；進行無線層析成像法及信號衰減權重模型分析，探究無線層析成像方法實現免攜帶定位的原理；研究了基於壓縮感知的多目標指紋定位方法，包括離線訓練階段和線上定位階段；提出了基於菲涅爾理論的RTI定位算法，改變了傳統的室內免攜帶設備定位中人體定位目標作為圓柱體模型的模式；在無線層析成像(RTI)的基礎上提出了基於雙重構的定位算法，並提出補空間稀疏度自適應匹配重構算法，將目標位置轉化為稀疏信號重構問題完成定位；最後提出單目標射頻地圖到雙目標射頻地圖的建模算法。被動定位是在不需要目標攜帶任何設備的情況下獲取位置信息，因而本研究在緊急救援、安防、智慧型家居和醫院病人檢測等室內套用場合套用前景廣泛。
