基于RSSI信号的室内定位算法研究

发布时间：2017-10-20 01:31

  本文关键词：基于RSSI信号的室内定位算法研究

  更多相关文章： 室内定位 接收信号强度 信号处理 目标跟踪

【摘要】：当前,基于卫星信号的定位系统被广泛应用在室外定位跟踪中,由于卫星信号不容易穿透建筑物,所以基于卫星信号的定位系统无法适用室内定位跟踪。近年来,随着互联网的飞速发展和日趋成熟,一些科技巨头如微软、谷歌、苹果、百度以及许多世界上著名的大学也都着手研究室内定位技术,人们对在室内环境下获取自身位置信息的需求与日俱增,使得室内定位技术成了广泛研究的热点,本文对这一热点完成以下几点工作：针对在有干扰噪声环境中采样到的RSSI RSSI(Received Signal Strength Indication)信号中含有大量野值的问题,在卡尔曼滤波的基础上,根据信息对其增益和预测值进行自适应控制,并由此得到一种自适应KF抗野值算法,该方法可以对动态观测数据中的野值信号进行检测和剔除。针对运用欧式距离来衡量两个RSSI信号向量的相似程度,在一定程度上放大了RSSI信号向量中较大分量在距离测度中的作用的问题,本文改运用Dice系数来衡量两个RSSI信号向量的相似程度,并由此得到一种基于Dice系数的WKNN定位算法。定义了一种性能评估指标,该指标能够在线反映出KF(Kalman Filter)、 EKF(Extended Kalman Filter)、UKF(Unscented Kalman Filter)或PF(Particle Filter)算法的跟踪性能。定义了KF与UKF算法之间的正向切换门限条件,并由此得到一种KF+UKF目标跟踪算法,该方法以KF算法为主导,当KF算法的跟踪性能变差到一定程度时,并达到切换门限条件,则将KF算法切换到UKF算法,这样一来可以使得该算法既可以发挥KF算法的实时性又能保持UKF算法的容错性。
【关键词】：室内定位 接收信号强度 信号处理 目标跟踪
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 研究背景与意义14
• 1.2 相关研究工作14-18
• 1.2.1 RSSI信号滤波预处理技术的研究14-15
• 1.2.2 基于RSSI信号的定位算法研究15-16
• 1.2.3 运动目标跟踪算法的研究16-18
• 1.3 论文的创新点18
• 1.4 论文组织结构18-20
• 第二章 基于RSSI的典型定位技术20-27
• 2.1 基于RSSI的定位技术概述20
• 2.2 基于RSSI的传播距离损耗模型定位技术20-22
• 2.2.1 信号强度的传播距离损耗模型20-21
• 2.2.2 三边定位法21
• 2.2.3 最大似然定位法21-22
• 2.3 基于RSSI信号的位置指纹定位技术22-26
• 2.3.1 近邻法(Nearest Neighbor,NN)23-24
• 2.3.2 K近邻法(K Nearest Neighbor,KNN)24
• 2.3.3 加权K近邻法(Weighted K Nearest Neighbor,WKNN)24
• 2.3.4 贝叶斯概率法24-25
• 2.3.5 BP神经网络法25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 RSSI信号预处理技术研究27-35
• 3.1 典型的RSSI信号预处理技术27
• 3.2 自适应KF抗野值算法27-34
• 3.2.1 算法提出27-31
• 3.2.2 修正原理31-32
• 3.2.3 实验仿真32-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第四章 室内定位算法研究35-58
• 4.1 基于Dice系数的WKNN定位算法35-37
• 4.1.1 算法介绍35
• 4.1.2 算法提出35-36
• 4.1.3 Mysql数据库36
• 4.1.4 实验仿真36-37
• 4.2 室内目标跟踪定位算法37-46
• 4.2.1 卡尔曼滤波算法37-38
• 4.2.2 扩展卡尔曼滤波算法38-39
• 4.2.3 粒子滤波算法39-40
• 4.2.4 无迹卡尔曼滤波算法40-41
• 4.2.5 实验仿真41-46
• 4.3 KF+UKF目标跟踪算法46-57
• 4.3.1 算法介绍46
• 4.3.2 性能评估指标46-48
• 4.3.3 KF切换到UKF48-53
• 4.3.4 切换门限的改进53-55
• 4.3.5 定位流程55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 结束语58-60
• 5.1 总结58
• 5.2 展望58-60
• 参考文献60-65
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况65

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