基于数据库相关算法的位置指纹定位技术

《基于数据库相关算法的位置指纹定位技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2012年3月铁道通信信号March2012第48卷第3期RAILWAYSIGNALLING＆COMMUNICATIONVol.48No.3通信·信息技术基于数据库相关算法的位置指纹定位技术*任睿摘要:基于Matlab搭建了仿真平台，仿真实现了指纹数据采集、数据库建立、匹配定位等定位系统功能模块。运用最近邻、K近邻以及K加权近邻算法在GSM-R环境中进行了对比测试，比较分析几种方法的定位效果;通过修改GSM-R网络参数、指纹大小等因素，比较各算法在不同环境中的定位性能。关键词:数据库相关算法;最近邻

2、法;K近邻法;加权K近邻法Abstract:TheMatlab-basedsimulationplatformaresetuptorealizefingerprintdatacollection，data-basecreation，matchingpositioningandsoon．Comparisontestsarealsomadeamongthenearestneigh-boralgorithm，Knearestneighboralgorithm，andweightedKnearestneig

3、hboralgorithmtoanalyzetheirpositioningeffectsinGSM-Rnetworks．ThroughrevisingGSM-Rnetworkparameters，thesizeoffinger-print，andsoonfactors，thepositioningperformanceofeachalgorithmarecompared．Keywords:Databasecorrelationmethod;NN(NearestNeighborhood);KNN;W

4、KNN在轨道交通列车行车安全中，列车定位是一项线2个阶段。关键的技术。实时精确确定列车在线路的位置是保1．离线阶段。首先在一定范围内选择足够多证安全、发挥效率、提高服务质量的前提。最佳定的位置，对每个位置测量其能接收到的各个基站的位技术应该能在任何时间、任何位置按要求确定列信号强度，和该位置的二维地理坐标。把采集到的车的当前位置。目前应用于列车的定位技术有地面数据存放到一个数据库里供后期定位使用，这些选设备定位、无线通信定位和卫星定位，而基于数据定的位置被称作指纹。在实际选取指纹的过程中，库相关(D

5、CM)算法的位置指纹定位技术属于无指纹不是直接选取的位置，而是以一种滑动窗口的线通信定位。模式选定。位置指纹定位技术在非视距传播环境下的表现如图1所示，直线为公路，小圆点是实际测试非常好，其他无线定位算法(到达时间差、到达的位置。在每个小圆点测量其对于能接收到信号的角等)受多径环境影响严重，而位置指纹定位恰各个基站的信号强度。图1总共在公路上测试了恰利用了多径效应，可以在非视距环境下准确定位，适合于环境复杂地区的定位。而且定位算法本身不需要额外的硬件支持，依靠已经建好的无线网络，只需要接收机能够反馈

6、接受信号强度等信息，所以位置指纹定位的技术成本较低，可以较快投入应用。目前对于指纹定位算法的研究大多在室内环境和GSM环境下，缺少GSM-R网络下位置指纹定位性能相关方图1指纹采集过程面的研究。15个位置，然后用一个滑动窗口取指纹，取法为1基于DCM的位置指纹定位技术每10个小圆点对于每个基站的接收信号强度分别1.1位置指纹算法取平均，得到需要的指纹如图中大圆点，其位置为基于DCM的位置指纹算法主要分为离线和在所取10个小圆点的平均位置，然后窗口向后滑动至第6个小圆点继续取指纹2。*铁道第三勘察设计

7、院集团有限公司助理工程师，300251天津收稿日期:2011-10-21—49—铁道通信信号2012年第48卷第3期—50—RAILWAYSIGNALLING＆COMMUNICATIONVol.48No.32012按照图3在Matlab中搭建铁路沿线的仿真环境。增大而增大，在指纹间距为50m和150m时定位按照图1的滑动窗口模式建立指纹数据库。误差在95%概率下分别小于100m和140m。同时表1GSM-R仿真参数设定可以看出，定位误差并不是和指纹间距同比例增仿真参数设定值大，所以在要求不高的前提下

8、可以适当增大指纹间f(频段大小)900MHz距，以减少离线准备工作。cht(发射天线高度)35mhr(移动终端高度)4.5md(移动终端与发射天线之间距离)0.05～5kmn1(信道损耗因子)3.50(V＜200km/h);1(200km/h＜V＜300δ1(速度修正因子)km/h);2(V＞300km/h)－5(郊区);－20(平原);δ2(地形修正因子)15(山岭);0(隧道)服从均值为0方差为2的δ3(随机噪声生成)正态分布列车车厢损耗15dB2km(山岭)2.