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基于LoRa信号的室内衰减模型及动态距离估计

李雪薇

基于LoRa信号的室内衰减模型及动态距离估计

李雪薇1
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作者信息

  • 1. 燕山大学
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摘要

人类活动以室内为主且大型建筑的室内结构愈加复杂,这使得室内位置服务受到工业界广泛关注。现有的无线室内定位技术,往往受限于基站覆盖范围、信号多径衰落、专用设备成本或能耗等约束,无法有效广泛部署。LoRa技术因其低功耗的特性和覆盖范围的优势,成为无线室内定位领域的兴起热点之一。然而,受建筑结构、材料多样性影响,单一无线链路传播衰减路径损耗模型无法满足室内位置服务对精度的需求,论文聚焦于路径损耗模型中环境变量的自适应估计和模型动态更新,主要工作可概括如下: 首先,提出一种室内自适应变化路径损耗模型(ADPL Model)。将信号衰减与所处的室内环境结构信息联系起来,跟随不同的空间域变化而自适应变化。 其次,提出基于差分自回归移动平均模型的RSSI序列动态预测算法。对预测值下的环境参数和真实值下的环境参数建立关于空间位置的关系,得到路径损耗模型下的环境自适应参数估计函数。 再次,提出基于ADPL的动态匹配测距模型。根据节点的估计距离和真实路径损耗对ADPL损耗模型中的参数进行实时估计。 最后,在校园内的三种不同建筑走廊结构中,对ADPL路径损耗模型及动态距离估计的性能进行评估。大量实验与分析结果表明,ADPL路径损耗模型对环境变化敏感。基于ADPL模型的动态匹配距离估计方法达到了最小估计距离误差0.287米、平均距离误差为2.920米的测距精度。

关键词

室内定位/路径损耗/自适应估计/信号衰减

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授予学位

硕士

学科专业

计算机技术

导师

王林/张淑杰

学位年度

2022

学位授予单位

燕山大学

语种

中文

中图分类号

TN
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