文献类型：期刊文章

作　　者：陈蔚燕[1,2] 张扶桑[3,4] 刘俊杰[5] 包鹏[6] 张大庆[1,2]

CHEN Wei-Yan;ZHANG Fu-Sang;LIU Jun-Jie;BAO Peng;ZHANG Da-Qing(School of Electronics Engineering and Computer Science,Peking University,Beijing 100871,China;Key Laboratory of High Confidence Software Technologies(Peking University),Ministry of Education,Beijing 100871,China;State Key Laboratory of Computer Sciences(Institute of Software,Chinese Academy of Sciences),Beijing 100190,China;Software Engineering Technology R&D Center,Institute of Software,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China;School of Computer Science,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100876,China;Center for Data Science,Academy for Advanced Interdisciplinary Studies,Peking University,Beijing 100871,China)

机构地区：[1]北京大学信息科学技术学院,北京100871 [2]高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学),北京100871 [3]计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所),北京100190 [4]中国科学院软件研究所软件工程技术研发中心,北京100190 [5]北京邮电大学计算机学院,北京100876 [6]北京大学前沿交叉学科研究院大数据科学研究中心,北京100871

出　　处：《软件学报》

基　　金：国家自然科学基金(62172394);中国科学院青年创新促进会(2020109);中日韩A3前瞻计划(62061146001);北京大学基金会北京大学-南洋理工大学合作基金。

年　　份：2023

卷　　号：34

期　　号：12

起止页码：5457-5476

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、CSCD、CSCD2023_2024、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：近年来,对运动目标的定位和追踪被广泛地应用于室内导航、智能家居、安防监控和智慧医疗等场景.基于无线射频信号的非接触式定位追踪受到了研究人员的广泛关注,其中基于商用IR-UWB的技术能够以较低的成本和功耗实现目标定位和追踪的功能,具有较强的发展潜力.然而,现有工作大多存在以下问题:1)追踪场景受限,只针对理想情况下室外或者相对空旷的室内场景进行建模和处理;2)目标的运动状态受限且建模过于理想;3)虚假动态目标引起的追踪精度不足.为了解决这些问题,在理解多径场景下接收信号谱组成的基础上,提出一个基于IR-UWB的动态目标追踪方法.首先提取原始信号谱中动态成分,并利用基于高斯模糊的多径消除和距离提取算法,消除了多径干扰,仅保留与运动目标直接相关的一次反射信息,从而准确地获取了目标的距离变化曲线.随后,提出多视角融合算法,将不同视角上的设备距离信息进行融合,实现对自由活动目标的准确定位和追踪.此外,还搭建一个基于低成本商用IR-UWB雷达的实时动态目标追踪系统.真实室内家居场景中的实验结果表明,系统估计的人体中心的位置与真实运动轨迹的误差始终小于20 cm.在改变实验环境、实验者、活动速度、设备高度等影响因素的情况下,系统依然鲁棒.

关 键 词：普适计算 非接触感知  IR-UWB UWB 距离测量  室内定位  目标追踪  

分 类 号：TP391]