This paper proposes a novel adaptive sample space-based Viterbi algorithm for ultra-wideband (UWB) based target localization in an online manner. As the discretized area of interest is defined as a finite number of hidden states, the most probable trajectory of the unspecified agent is computed efficiently via dynamic programming in a Hidden Markov Model (HMM) framework. Furthermore, the approach has no requirements about Gaussian assumption and linearization for Bayesian calculation. However, the issue of computational complexity becomes very critical as the number of hidden states increases for estimation accuracy and large space. Previous localization works, based on discrete-state HMM, handle a small number of hidden variables, which represent specific paths or places. Inspired by the k-d Tree algorithm (e.g., quadtree) that is commonly used in the computer vision field, we propose a belief propagation in the most probable belief space with a low to high-resolution sequentially, thus reducing the required resources significantly. Our method has three advantages for localization: (a) no Gaussian assumptions and linearization, (b) handling the whole area of interest, not specific or small map representations, (c) reducing computation time and required memory size. Experimental tests demonstrate our results.


翻译:本文提出一个新的基于超宽带目标定位的基于超广带(UWB)的适应性抽样Viterbi算法(UWB)新颖的基于超广带的目标定位。由于离散兴趣领域被定义为一定数量的隐藏状态,在隐藏的Markov 模型(HMM)框架内,最可能的未指明的代理物轨迹是通过动态程序有效计算;此外,这一方法对高斯假设和巴伊西亚计算线性没有要求。然而,由于估算精确度和大面积空间的隐藏状态数目增加,计算复杂性问题变得非常关键。基于离散状态 HMMM的先前定位工作,处理少量代表特定路径或地点的隐藏变量。在计算机视觉场常用的Kd树算法(例如,四叶树)的激励下,我们提议在最有可能的信仰空间进行信仰传播,低至高分辨率的测序,从而大大减少所需资源。我们的方法在本地化方面有三个优势:(a) 没有高氏假设和线化, (b) 处理整个兴趣领域,而不是具体时间测试或小地图测算。

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