该研究针对室内路径损耗预测中真实测量数据稀缺、高质量射线追踪仿真昂贵且多为闭源的问题,提出了一套低成本合成预训练方案。作者开发了可自动生成多样化室内布局的生成器,以及快速开源的近似射线追踪器,据此生成了1.28亿个合成样本,用于预训练ResNet-101和Swin-T编码器-解码器模型,并在高质量基准数据上微调。尽管存在仿真器与真实环境的失配,ResNet-101在五项室内无线电地图预测任务上平均误差较现有最优方法降低15%,并在小规模真实测量数据集上提升了迁移效果。两种架构均呈现可预测的数据缩放规律:基于200万至1600万样本拟合的幂律,能以3.33%(ResNet-101)和7.10%(Swin-T)的平均绝对百分比误差预测3200万至1.28亿样本下的下游归一化RMSE。结果表明,即便真实测量与高保真仿真均受限,大规模廉价合成数据预训练仍能有效提升室内无线电地图预测性能。
| Indoor Radio-Map Prediction | 室内无线电地图预测,指在建筑物内部环境中预测无线电信号强度分布(如路径损耗)的任务。 |
| Synthetic Pretraining | 合成预训练,指使用计算机生成的模拟数据(而非真实测量数据)对模型进行预训练,以学习通用特征。 |
| Ray Tracing | 射线追踪,一种通过模拟无线电波传播路径(如反射、衍射)来精确计算无线电地图的仿真技术。 |
| ResNet-101 | 一种深度残差网络,具有101层,常用于图像编码任务,本文中作为编码器-解码器架构的一部分。 |
| Swin-T | Swin Transformer的轻量级版本,一种基于Transformer的视觉模型,本文中用于编码器-解码器架构。 |
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