基于采用天牛须搜索算法优化神经网络的可见光室内定位方法

针对基于神经网络的可见光室内定位技术存在训练速度慢、泛化能力弱而导致定位精度不高的问题,提出采用天牛须搜索(BAS)算法优化神经网络的可见光定位方法,搭建了 0.8 m×0.8 m×0.8 m的实测模型.该方法使用BAS算法优化神经网络的连接权重矩阵,拟合了室内无线信道参数,实现室内定位.仿真与实验结果表明:该方法仿真...     

基于天牛须搜索的无线传感网分簇路由协议

针对无线传感器网络中的能耗不均衡问题,提出一种基于天牛须搜索算法的负载均衡分簇路由协议算法(LEACH-BAS)。该算法引入候选簇首选举机制,使用天牛须搜索算法对簇首分布进行搜索优化,形成合理分簇。此外,在簇间路由通信时,考虑剩余能量因子和传输能耗因子来选择中继节点。仿真结果表明,LEACH-BAS算法的网络生命周期相比LEACH、EAMMH、LEACH-GA和LEACH-PSO算法分别延长了39%、22%、15%和8%。LEACH-BAS算法应用在WSN监测场景,能有效解决WSN中能量不足的问题,优化簇首节点分布,降低节点能耗,有效地延长网络生命周期。     

基于天牛须算法的宽带功率合成器设计

为了提高宽带Wilkinson功率合成器的设计效率,基于奇偶模分析法和传输线理论,首先列出Wilkinson合成器的电路参数方程,再导出适应度函数,采用天牛须算法对其优化设计,获得功率合成器的设计参数,并且通过HFSS根据初始参数建立仿真模型验证其可行性。与粒子群算法相比,在本文的适应度函数求解过程中,天牛须算法收敛精度较好,寻优效率较高。最后选取两只X波段4W GaN功率放大器芯片组成功率合成模块,在8.5~11GHz频率范围内,测试结果表明,其饱和输出功率大于6.8W,合成效率优于86%,验证了Wilkinson功率合成器的带宽和高合成效率。     

一种基于天牛须算法的新型超宽带功分器研究

根据对马刺线的原理分析,该文提出一种新型马刺线结构,并在此基础上设计出一种新颖的超宽带功分器(频率范围为2.5～13.2 GHz)。该超宽带功分器尺寸较小,制作结构简单,带内传输特性好,输入与输出端口的回波损耗均小于–12 dB,带内插入损耗小于3.5 dB。在设计过程中,根据理想传输线模型,利用奇偶模分析方法,推导出设计的目标函数,并利用天牛须算法对其进行优化设计,有效提高了功分器的设计准确性和灵活性。为了验证设计的准确性,采用材料RO4003C作为基板设计超宽带功分器。实验结果表明,采用新型马刺线结构的超宽带功分器结合天牛须算法有效缩短了计算时间,提高了设计精度,可以广泛运用于超宽带功分器设计。

     

基于天牛须改进粒子群算法的点云配准方法

为了提高激光点云配准精度与配准速度,采用了基于天牛须算法改进的粒子群算法,以点云分布熵为寻优目标, 寻找最优空间变换矩阵的点云粗配准,为点云精配准提供良好的初始条件。结果表明,点云分布熵较传统的均值平方差评价方式有更快的计算速度,基于天牛须算法改进的粒子群算法具有全局搜索能力强、计算速度快等特点,与传统点云粗配准方法相比,该方法配准速度提升了近25%;在点云数据量大的条件下,表现出较快的配准速度。这一方法对如何提高激光点云配准速度具有参考意义。     

基于BAS-LSSVM的室内可见光指纹定位方法

为提高室内可见光定位精度,提出一种基于天牛须搜索算法优化最小二乘支持向量机（BAS-LSSVM）的可见光指纹定位方法。先利用LED的光强信号强度特征构建指纹库,然后用天牛须搜索算法对最小二乘支持向量机的超参数进行优化以实现提高精度和减少时间开销的目的,最后建立位置坐标和信号强度特征的映射关系实现定位。实验结果表明,BAS-LSSVM定位方法可以实现良好的定位效果,97.0%的测试点定位误差不大于0.10 m,所有测试点平均定位误差为0.031 m。     

普适计算中定位服务的参考点选择及误差分析

通过分析多边定位法在未知节点的定位过程中产生的定位误差,提出并证明了有关定位参考点布置的三个定理,使在普适计算环境中可通过有针对性地布置参考点的位置来减小未知节点的定位误差.在此基础上提出定位参考点选择算法,该算法以参考点间的位置关系为基础,通过选择合适的参考点对未知节点进行定位.仿真实验结果表明所提出的定位参考点布置定理及选择算法能满足普适计算环境中移动对象实时定位的需求,并具有较高的定位精度.     

普适计算中定位服务的参考点布置及选择算法

如何准确地获得未知移动节点的位置信息是普适计算环境下定位服务要解决的关键问题.本文通过分析多边形定位法在定位过程中产生的定位误差,将混沌动力学的三大特性很好地运用到参考点的摆放问题上,提出并证明了定位参考点布置的三个定理.在此基础上,对传统多边形定位算法进行了改进,提出了定位参考点选择算法.仿真实验表明本文所提出的参考点布置定理及定位参考点选择算法能更好地满足对普适终端实时定位的需求,且具有较高的定位精度.     

普适计算中的定位误差分析

 在二维空间定位服务中,通过对定位过程中产生的误差区域进行分析,提出了参考点优化选择定理,参考点优化选择定理表明在室内定位过程中有针对性选择参考点能使定位误差最小,为室内环境中布置和选择定位参考点提供了相应的理论基础.在此基础上,对传统定位算法进行了改进,提出了定位参考点优化选择算法(RNOS).RNOS算法以参考点与未知节点之间位置关系为基础,通过选择出合适的参考点来计算未知节点的位置,可以提供更准确的定位信息.仿真实验表明本文所提出的参考点优化选择算法能更好地满足对普适终端实时定位的需求,且具有较高的定位精度.     

基于普适计算的分布式定位设计

普适环境中,定位计算是上下文察觉计算的重要内容。本文提出分布式定位计算的思想,该思想摆脱了以往传统定位中先确定用户坐标再判断其所处区域的繁琐模式,将对用户所处区域的计算分散至底层的感知设备中,减轻了计算设备的计算负担,提高了上下文感知系统的效率,并通过实现该定位设计验证了分布式定位设计的可行性。     

改进天牛须算法的三维点云提取

根据双目立体视觉的三维重构原理,如果能获得致密的三维点云数据,就可以确定三维物体表面形状的特征.因此,提出一种改进天牛须的图像配准方法,首先采用SURF算法对双目拍摄的图像进行特征点的提取,利用返回的二进制或从强度图像中提取其特征向量及特征向量对应位置.再由正态分布统计两幅图像特征点对应程度,剔除不满足设定百分界值的数...     

基于改进遗传算法的图像边缘检测

针对经典边缘检测算法在一定程度上的局限性,提出了一种改进的遗传算法进行边缘检测。阐述了图像梯度的幅值和变化率,并将遗传算法引入到图像边缘检测中。利用天牛须搜索算法来引导遗传算法中交叉点位置的移动方向。通过提高子辈种群的多样性,防止了搜索区域逐渐缩小,克服了传统遗传算法早熟收敛的现象。实验结果表明,与传统的边缘检测算法相比,改进的遗传算法应用于不同的图像检测具有良好的稳定性和较快的收敛速度,可以收敛到全局最优解甚至逼近全局最优解,从而提高被检测图像边缘的完整性。     

一种改进的RSSI测距定位算法

针对接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)定位模型易受环境影响导致测距误差较大的问题,提出了采用天牛须搜索(Beetle Antennae Search,BAS)优化后向传播（Back Propagation,BP）神经网络拟合测距模型,克服了对数衰减模型易受环境干扰、参数取经验值等问题。首先,利用卡尔曼滤波对RSSI值进行校正,将校正后的数据输入BAS-BP网络拟合出测距模型并通过测距模型输出距离值;然后,利用极大似然估计法求解未知节点的坐标。实验结果表明,与BP模型和粒子群优化的BP模型相比,改进方法收敛速度快,定位精度提高更加明显。     

基于终端的定位方法研究

针对基于网络定位方法所存在的定位精度不高,需要增加额外的测量单元,以及终端的位置信息易泄露等缺点,本文提出了一种基于终端的定位方法。它可以有效的利用终端所在的环境特征,使定位算法间接地获得信号的传播特性,从而在一定程度上提高了定位精度。     

普适计算中一种上下文感知的自适应可信模型

针对普适计算环境中涌现出的行为可信问题,提出了一种适合于普适计算网络环境的上下文感知的自适应可信模型CASATM,该可信模型能够自适应地对不同的服务提供不同层次的安全保障,能有效地对时间、地点、服务内容等上下文感知.同时提出了一种简单高效的风险评估模型来完成对一些完全陌生客体的可信度初始化.仿真实验表明该可信模型能有效地感知上下文并抵抗恶意客体的周期性欺骗行为.     

基于天牛须算法的粒子群算法在PID参数整定上的应用

PSO虽然被广泛应用于包含PID参数整定等各种寻优问题中,但是传统粒子群算法在某些场合收敛速度慢且较容易陷入局部最优值。针对这些问题,文中提出一种将新型高效BAS融合进PSO算法的全局寻优过程,该方法可以更好地跳出局部最优点。同时,由于BAS算法为单一个体的算法,易因为早熟收敛陷入局部最优,故将BAS和传统的PSO结合也增强了BAS的丰富度。在Schaffer函数进行的20次独立测试显示,该算法相对于传统PSO和BAS取得了较好的寻优结果。最后,将算法应用到不稳定对象的PID参数寻优中,结果显示相对于PSO和改进PSO算法,新算法下的ts、tr、IAE、ISE等各项指标均得到了提高。     

基于Wi-Fi的室内实时角度定位算法

针对现有商用Wi-Fi接入点(Access Point,AP)天线的个数限制了基于多天线到达角(Angle of Arrival,AoA)高精度定位的问题,本文提出了一种基于Wi-Fi的室内实时角度定位算法.提出了基于Wi-Fi系统的角度估计算法,能够在天线数量以及快拍数少的情况下快速地估计直视(Line of Sig...