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专利号: 2021115251233
申请人: 徐州工业职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-04-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于广义回归神经网络的室内3D定位方法,其特征在于,包括以下步骤:采集测试场所内测试节点的三维坐标样本数据,训练并建立广义回归神经网络模型;

利用灰狼算法调整平滑因子,获得最优优化平滑因子σ;

将灰狼种群的初始种群分布的最优优化平滑因子σ映射为广义回归神经网络模型的参数平滑因子σ;

在测试场所的角落和中心处设置信标节点;

将待测节点与信标节点间的信号强度值输入广义回归神经网络模型,广义回归神经网络模型输出待测节点的三维坐标值;

其中,所述利用灰狼算法调整平滑因子,获得最优优化平滑因子σ的步骤,包括:利用佳点集方法初始化灰狼算法的灰狼种群,获得灰狼种群的初始种群分布;

引入适应度权值,计算灰狼种群的初始种群分布的适应度值;

对灰狼算法的控制参数进行对数式调整;

获取灰狼种群的最优优化平滑因子σ;

所述利用佳点集方法初始化灰狼算法的灰狼种群,获得灰狼种群的初始种群分布的步骤,包括:在D维搜索空间内随机生成N个灰狼表示为:d

rd=e ,1≤d≤D

其中,e为常数,e=2.71828183,d表示当前搜索空间维数;

使用佳点集方法,佳点集中第i个点的第d维表示为:其中, 表示向下取整;

将佳点集映射到灰狼种群的初始种群,搜索空间为1维,则第i个灰狼的1维空间的值为:Xi=l1+ri1(u1‑l1),i=1,2,...,N其中,u1和l1分别表示灰狼个体的1维空间的上下限;

获得灰狼种群的初始种群分布;

所述引入适应度权值,计算灰狼种群的初始种群分布的适应度值的步骤,包括:构造适应度函数计算灰狼个体的适应度值,适应度函数为:其中,(x′j,y′j,z′j)是广义回归神经网络模型的第j个预测位置,(xj,yj,zj)是第j个样本实际位置,M为测试位置样本数;

根据计算出的适应度值选出值最小的3个灰狼个体,适应度值按从小到大分别记为fα、fβ、fδ,将α、β、δ狼的适应度权值分别记为:kα、kβ、kδ,数学表达式为:所述对灰狼算法的控制参数进行对数式调整的步骤,包括:采用对数函数调整灰狼算法的控制参数,调整方式为:其中,μ为曲率参数;

根据曲率参数,获取协同系数变量和摆动因子:C=2rand(0,1)

其中,A为协同系数向量,C为摆动因子,rand(0,1)表示[0,1]上均匀分布的随机数;

所述获取灰狼种群的最优优化平滑因子σ的步骤包括:狼群根据猎物方位对自己的位置进行更新,更新方式如下:式中,Xi(t+1)为调整后的狼群位置,X1i、X2i、X3i分别为α、β、δ狼更新后的位置;

判断更新是否达到最大迭代次数tmax,若未达到,则重新计算适应度值,若达到,则输出Xα作为最优解,即得到最优平滑因子σ。

2.如权利要求1所述的一种基于广义回归神经网络的室内3D定位方法,其特征在于,还包括:获取测试场所接收信号的强度指示值,根据强度指示值确定测试场所的范围。