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[發明專利]基于容錯技術的WLAN室內三層ANN智能定位方法無效

專利信息
申請號: 201010108448.7 申請日: 2010-02-10
公開(公告)號: CN101820639A 公開(公告)日: 2010-09-01
發明(設計)人: 馬琳;徐玉濱;孫穎;沙學軍;彭浪 申請(專利權)人: 哈爾濱工業大學
主分類號: H04W24/04 分類號: H04W24/04;H04W64/00;H04W84/12
代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 代理人: 張宏威
地址: 150001 黑龍*** 國省代碼: 黑龍江;23
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 基于 容錯 技術 wlan 室內 三層 ann 智能 定位 方法
【權利要求書】:

1.基于容錯技術的WLAN室內三層人工神經網絡ANN智能定位方法,其特征在于 它的定位過程為:

步驟一:在WLAN室內定位環境中,設置N個參考點、U個測試點和M個接入點AP, 同時定義每個參考點和每個測試點的位置坐標,確保每個參考點被兩個或兩個以上的接入 點AP發出的信號覆蓋,同時確保每個測試點亦被兩個或兩個以上的接入點AP發出的信號 覆蓋;

步驟二:根據接入點AP的個數M和位置坐標的維數初始化人工神經網絡ANN結構, 具體為:取接入點AP的個數M為人工神經網絡ANN輸入層的節點數,取位置坐標的維 數為人工神經網絡ANN輸出層的節點數;

步驟三:將關于同一個參考點的來自不同接入點AP的多個信號強度RSS值組成參考 點RSS矩陣,并將每一個參考點的位置坐標及相應參考點的參考點RSS矩陣組成人工神經 網絡ANN訓練集,利用所述人工神經網絡ANN訓練集訓練多個人工神經網絡ANN,獲 得多個人工神經網絡ANN結構,所述多個人工神經網絡ANN的人工神經網絡ANN隱藏 層節點數不同;

步驟四:將關于同一個測試點的來自不同接入點AP的多個信號強度RSS值組成測試 點RSS矩陣,根據準線性函數的斜率α值、WLAN定位系統容許的抖動量xi和任意一個測 試點的測試點RSS矩陣,計算每一種人工神經網絡ANN結構的人工神經網絡ANN隱藏層 的每一個節點的容錯差異量,并計算每一種人工神經網絡ANN結構的人工神經網絡ANN 隱藏層的容錯差異量為0的節點數,所述容錯差異量為0表示人工神經網絡ANN輸入層加 入WLAN定位系統容許的抖動量后,人工神經網絡ANN輸出層輸出的位置坐標不變;

步驟五:根據每一種人工神經網絡ANN結構的人工神經網絡ANN隱藏層的容錯差異 量為0的節點數和每一種人工神經網絡ANN結構的人工神經網絡ANN隱藏層的總節點數, 計算每一種人工神經網絡ANN結構的容錯滿意度記 錄所述容錯滿意度λ為最高時的人工神經網絡ANN隱藏層節點數,保存相應的人工神經網 絡ANN結構并將所述人工神經網絡ANN結構定義為人工神經網絡ANN容錯結構;

步驟六:從所有測試點中選取待測點,向人工神經網絡ANN容錯結構導入待測點的測 試點RSS矩陣,得到待測點的定位坐標。

2.根據權利要求1所述的基于容錯技術的WLAN室內三層人工神經網絡ANN智能定 位方法,其特征在于步驟四中所述的根據準線性函數的斜率α值、WLAN定位系統容許的 抖動量xi和任意一個測試點的測試點RSS矩陣,計算每一種人工神經網絡ANN結構的人 工神經網絡ANN隱藏層的每一個節點的容錯差異量的具體過程為:

將任意一個測試點的測試點RSS矩陣作為輸入量Xi代入每一種人工神經網絡ANN結 構的人工神經網絡ANN輸入層,并向人工神經網絡ANN輸入層加入WLAN定位系統容 許的抖動量xi,分析人工神經網絡ANN輸入層的輸入量由Xi變為Xi+xi后的人工神經網 絡ANN輸出層的輸出量的變化趨勢,

①當人工神經網絡ANN隱藏層的任意一個節點q滿足時,

若則無變化,節點q的容錯差異量為0,其中,n1表 示人工神經網絡ANN輸入層節點數,Wij表示人工神經網絡ANN輸入層和人工神經網絡 ANN隱藏層之間的權值,j為自然數,θj表示人工神經網絡ANN隱藏層閾值,表示人 工神經網絡ANN隱藏層的輸出量,表示人工神經網絡ANN輸出層的輸出量;

②當人工神經網絡ANN隱藏層的節點q滿足Yj2=1α(Σi=1n1WijXi-θj+Σi=1n1Wijxi)]]>時,

Σj=1n2Σi=1n1WijWjkXi-Σj=1n2Wjkθj+Σj=1n2Σi=1n1WijWjkxiα(α+θk)]]>Σj=1n2Σi=1n1WijWjkXi-Σj=1n2Wjkθj+Σj=1n2Σi=1n1WijWjkxi<αθk,]]>則無變化,節點q的 容錯差異量為0,其中,n2表示人工神經網絡ANN隱藏層節點個數,Wjk表示人工神經網 絡ANN隱藏層和人工神經網絡ANN輸出層之間的權值,θk表示人工神經網絡ANN輸出 層的閾值;

αθkΣj=1n2Σi=1n1WijWjkXi-Σj=1n2Wjkθj+Σj=1n2Σi=1n1WijWjkxi<α(α+θk),]]>

則輸出量Yk3=1α2Σj=1n2Σi=1n1WijWjkXi-1α2Σj=1n2Wjkθj-1αθk+1α2Σj=1n2Σi=1n1WijWjkxi,]]>的變化量為節點q的容錯差異量不為0;

③當人工神經網絡ANN隱藏層的節點q滿足時,

若則無變化,節點q的容錯差異量為0;

④當人工神經網絡ANN隱藏層的前p個節點滿足且人工神經網絡ANN隱藏層的后n2-p個節點滿足時,其中,p為自然數,且小于等于n2

若人工神經網絡ANN隱藏層的前p個節點滿足人工神經網絡ANN隱藏 層的后n2-p個節點滿足越接近α+θj,越小或者越接近θj, 越大;同時滿足

Σj=1pWjk+1αΣj=p+1n2Σi=1n1WjkWijXi+1αΣj=p+1n2Σi=1n1WjkWijxi-1αΣj=p+1n2Wjkθjα+θk]]>

Σj=1pWjk+1αΣj=p+1n2Σi=1n1WjkWijXi+1αΣj=p+1n2Σi=1n1WjkWijxi-1αΣj=p+1n2Wjkθjα+θk,]]>

則完全無變化,每一個節點的容錯差異量為0;

若人工神經網絡ANN隱藏層的前p個節點滿足人工神經網絡ANN隱藏

層的后n2-p個節點滿足越接近α+θj,越小或者越接近θj

越大;同時滿足

θkΣj=1pWjk+1αΣj=p+1n2Σi=1n1WjkWijXi+1αΣj=p+1n2Σi=1n1WjkWijxi-1αΣj=p+1n2Wjkθj<α+θk]]>則,

Yk3=1αΣj=1pWjk+1α2Σj=p+1n2Σi=1n1WjkWijXi+1α2Σj=p+1n2Σi=1n1WjkWijxi-1α2Σj=p+1n2Wjkθj-1αθk,]]>

的變化量為人工神經網絡ANN輸出層的每一個節點的容錯差 異量不為0。

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