信号干扰下的超宽带精确定位问题研究

张爱琳; 刘辉; 王小海; 张秀伊; 邱正中; 吴春国

doi:10.19292/j.cnki.jdxxp.2024.02.003

吉林大学学报(信息科学版) ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (02) : 193 -199. DOI: 10.19292/j.cnki.jdxxp.2024.02.003

信号干扰下的超宽带精确定位问题研究

张爱琳, 刘辉, 王小海, 张秀伊, 邱正中, 吴春国

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摘要

针对在室内应用超宽带UWB(Ultra Wide Band)定位技术时，需要建立高效精确的三维坐标定位系统以克服信号干扰问题，应用机器学习方法对其进行了研究。首先使用多种统计分析模型清理无效或误差测量值；然后将TOF(Time Of Flight)算法的先验知识与神经网络、 XGBoost(eXterme Gradient Boosting)算法相结合，提出了神经XGB(Exterme Gradient Boosting)三维定位系统，该系统可通过“正常数据”和“异常数据”(受干扰)以及4个锚点的坐标精准预测靶点的坐标值，能使误差在二维平面降至5.08 cm,在三维空间降至8.03 cm;同时建立了判断数据是否受干扰的神经网络分类模型，精确率为0.88;最后通过结合上述系统，得到了连续且规律的运动轨迹，证明了系统的有效性与鲁棒性。