2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,基于位置的信息服務(wù)應(yīng)用越來越廣泛。在智能停車場、智能倉儲等室內(nèi)場景中,對于定位精度的要求更高。GPS定位受到信號屏蔽和誤差限制,往往難以達(dá)到室內(nèi)高精度定位要求;WLAN定位是目前比較成熟的室內(nèi)定位技術(shù),但是其定位方式受環(huán)境影響比較大,可靠性難以得到保證。此外,802.11協(xié)議沒有給出精確的傳輸功率測量和控制模型,難以實施更高精度的測量。
  與GPS、WLAN等方法相比,超聲波在室內(nèi)定位方面有著顯著的優(yōu)勢

2、。具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、硬件成本低廉、定位精確、算法易于實現(xiàn)等優(yōu)點。但是,由于超聲波會受到溫度、被測物體形狀、噪聲等不確定因素的干擾,導(dǎo)致在定位時會產(chǎn)生誤差擾動,這些擾動會明顯降低定位精度和可靠性。
  擴展卡爾曼濾波算法(EKFA),是從卡爾曼濾波算法(KFA)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的。由于卡爾曼濾波算法只適合處理線性系統(tǒng),所以在處理非線性系統(tǒng)時,需要對非線性系統(tǒng)進(jìn)行線性化近似,然后在得到的線性化模型的基礎(chǔ)上,再應(yīng)用卡爾曼濾波算法。卡爾曼

3、濾波算法,能夠根據(jù)系統(tǒng)的系統(tǒng)方程和觀測方程對目標(biāo)信號進(jìn)行迭代運算,能夠給出系統(tǒng)關(guān)于未來狀態(tài)的最優(yōu)的估計,這個估計是滿足最小均方誤差的,卡爾曼濾波算法是一種最優(yōu)化的自回歸數(shù)據(jù)處理算法。
  本文使用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)方法對擴展卡爾曼濾波算法進(jìn)行優(yōu)化,有效地控制了渡越時間的誤差,實現(xiàn)了室內(nèi)高精度定位。這種模態(tài)優(yōu)化的方法是先對超聲波接收裝置收到的超聲波信號進(jìn)行EMD處理,在保留信號原始特征的情況下消除大部分噪聲;再次進(jìn)行EMD處理取

4、得信號的包絡(luò),以獲取超聲波信號到達(dá)的精確時刻,最后采用卡爾曼濾波算法對渡越時間進(jìn)行修正,得到高精度的定位結(jié)果。
  擴展卡爾曼濾波算法應(yīng)用在超聲波定位系統(tǒng)中難以達(dá)到高精度的定位要求,是因為此算法在對系統(tǒng)進(jìn)行線性化時會產(chǎn)生新的計算誤差。針對這種情況,設(shè)計了對擴展卡爾曼濾波算法進(jìn)行模態(tài)優(yōu)化的方案,首先對接收到的超聲波信號進(jìn)行EMD分解,然后選取最能代表原始信號的IMF進(jìn)行波形重組,最后對渡越時間進(jìn)行修正。同時,修正了超聲波的波速;結(jié)合

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