一种基于BP神经网络的室内定位模型.pdfVIP

第27卷 计算机应用 V01．27 2007年6月 ComputefApplications June2007 文章编号：100l一9081(2007)s1—0056—02 一种基于BP神经网络的室内定位模型 李瑛1’2，胡志刚2，刘洋1 (1ilyl．1i@163．com) 摘要：在分析几种常见的室内无线定位方法以及基于接收信号强度(RSS)的室内无线定位方法 的基础上，提出了一种基于BP神经网络的室内定位模型并借助Madab7．0加以实现。采用该方法进行 室内定位，不需要无线局域网以外的其他资源。由于不需要知道定位节点和建筑物的详细特性，用户的 隐私将会得到完全的保护。仿真实验证明了该模型的有效性。 802．11b 关键词：室内定位；接收信号强度(RSs)；BP神经网络；IEEE 中图分类号：唧93．07文献标识码：A strength 0 引言 以下两种： 目前，室内定位算法主要有以下几种： 判定法将待测点所取得的RssI值和位置数据库中的 of 1)Time RssI进行对比，以数据库中最接近的RSsI所对应的位置为 arrival(ToA) TOA定位的基本原理是通过测量节点间电波传播的时 待测点的位置。 间来确定节点的位置。设电波从已知点到第f个待测点的传 概率法利用统计学上的条件概率方法，根据待测点的 播时间为r，电波传播速度为恒定值C，已知点的位置坐标为 RSsI，求出在现有条件下(骼SI、收到信号的来源等)使用者 最有可能的位置。 (蜀，yo)，待测点位置坐标设为(五，K)，则待测点必定处在 以(五，K)为圆心，以cr为半径的圆上。只要在多个已知点上 信号衰减模型法则无需实地测量位置和ItSsI，而是依据 进行上述计算，则待测点的二维位置坐标可由三个以上圆的 信号强度和距离的特定关系，结合三角测量法，根据来自三个 相交点确定。 (或以上)无线接入点(Acc髓s TOA算法要求参加定位的各个基站在时间上实现严格 测点的位置。 同步。由于无线电波的传播速度很高(3×108∥s)，微小的 基于TOA的定位模型在开放的室外环境中非常有效，但 时间误差将会在算法中放大，使定位精度大大降低。传播中 在室内环境却存在一些问题。使用超声波虽可克服无线电波 的多径干扰、非视距传播以及噪声等干扰造成的误差也会降 传输速度快的问题，但需构建专门的超声波系统。cPs也主 低定位精度。在室内环境中，由于已知点到待测点的距离通 要是针对户外目标设计的定位系统，应用于室内存在定位精 常不远，无线电波的传播速度太快，且存在严重的多径干扰， 度不高等问题。基于RSs的定位模型中，经验法需进行大量 因此无法利用无线电波进行测距。目前，基于TOA的室内定 的实地测量，同时无法保护定位用户的隐私；而信号衰减法在 位技术通常是利用超声波传播速度较慢的特点(在20℃时超 室内受非视距传播等因素影响，也使得定位精度较低。 声波的传播速度为343．38n∥s)，来测量出已知点和待测点间 因此，本文提出了一种基于BP神经网络的室内定位模 的距离，进而求出待测点的位置…。 型并借助Madab7．O加以实现。采用该方法进行室内定位， Ll Local 2)GPS