多传感融合的室内定位技术研究
发布时间：2021-07-13 01:30
随着现代通信技术的迅速发展和用户在社交、精确导航等方面需求的提高，精确位置服务变得日益重要。在场馆引导、物品跟踪、人员监控等领域，都对精确室内定位服务都提出了很大的需求。在现有的定位系统中，GPS能够在室外环境中提供米级的定位精度，但是在室内环境中，由于受到建筑物的遮挡和多径效应的影响，GPS接收机不能捕获足够的卫星进行位置解算，导致GPS接收机的定位性能急剧恶化，甚至无法完成定位。而专用的室内定位系统又存在着成本较高，系统建设工作量大等问题，在大规模推广方面存在着诸多问题。基于以上的需求和现状，室内定位技术的研究逐渐成为一个热点。室内无线定位技术主要依赖于用户接收机对无线信号的测量来实现。常用的无线定位技术有测量信号的到达时间（TOA）、到达角度（AOA）、信号强度（RSSI）等。在当前技术条件下，对于信号的到达时间和到达角度的测量都对硬件有着较高的要求，主流的无线通信设备都能够提供对信号强度进行测量的能力，因此，基于接收信号强度的定位技术得到了广泛的研究，而在这些技术当中，基于模式匹配的无线指纹定位技术由于具有能够适应大多数应用场景，系统建设成本较低等优点，受到了极大的关注，本文的...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 室内无线定位技术需求与应用
1.2 室内无线信号传播模型
1.3 无线室内定位系统
1.4 无线室内定位技术国内外研究现状
1.5 论文主要研究内容
第二章 室内定位技术概述
2.1 TOA技术
2.2 AOA技术
2.3 RFID技术
2.4 超宽带技术
2.5 无线指纹定位技术
2.6 主流定位技术比较
2.7 本章小结
第三章 无线指纹定位技术
3.1 无线指纹定位原理
3.1.1 离线阶段
3.1.2 在线阶段
3.2 无线指纹定位技术的误差分析
3.3 影响定位精度的因素
3.3.1 基站数量
3.3.2 参考点网格大小
3.3.3 基站分布情况
3.3.4 K的取值
3.3.5 环境干扰
3.4 本章小结
第四章 无线信号RSSI在室内环境中的统计特性
4.1 实验场地
4.2 WI-FI测试系统
4.3 FSK信号测试系统
4.3.2 系统结构
4.3.3 硬件参数设计
4.3.4 无线通信系统物理层设计
4.3.5 数据帧格式
4.3.6 无线指纹测量方法
4.4 无线信号RSSI在室内环境中的统计特性分析
4.4.1 不同距离下的RSSI统计特性
4.4.2 人体干扰对RSSI测量值的影响
4.4.3 环境变化对RSSI测量值的影响
4.4.4 RSSI的均值与距离的关系
4.4.5 Wi-Fi信号的RSSI分布特性
4.5 本章小结
第五章 加权指纹距离定位算法
5.1 加权指纹距离
5.2 加权指纹距离定位算法
5.3 WDF算法的仿真分析
5.3.1 WDF算法权值计算函数的比较
5.3.2 WDF算法在环境参数发生变化时的性能分析
5.3.3 WDF算法在不同参考点密度下的性能分析
5.3.4 不同K的取值下WDF算法的平均误差
5.3.5 环境干扰对定位误差的影响
5.4 实验与性能分析
5.4.1 使用FSK信号的定位性能
5.4.2 使用Wi-Fi信号的定位性能
5.5 双频信号组合定位
5.6 本章小结
第六章 多用户协同定位算法
6.1 定位应用场景介绍
6.2 MDS定位算法
6.3 多用户协同定位算法
6.4 仿真与分析
6.4.1 多用户协同定位算法与WKNN算法的性能比较
6.4.2 参考点密度的影响
6.4.3 协同定位用户个数的影响
6.4.4 用户间距离估计误差的影响
6.4.5 多个用户均匀分布
6.4.6 多个用户随机分布
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 主要结论
7.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文和专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]双频段WIFI信号在基于WIFI的室内定位应用差异[J]. 王尊,刘朋飞. 海峡科技与产业. 2019(05)
本文编号：3281060
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 室内无线定位技术需求与应用
1.2 室内无线信号传播模型
1.3 无线室内定位系统
1.4 无线室内定位技术国内外研究现状
1.5 论文主要研究内容
第二章 室内定位技术概述
2.1 TOA技术
2.2 AOA技术
2.3 RFID技术
2.4 超宽带技术
2.5 无线指纹定位技术
2.6 主流定位技术比较
2.7 本章小结
第三章 无线指纹定位技术
3.1 无线指纹定位原理
3.1.1 离线阶段
3.1.2 在线阶段
3.2 无线指纹定位技术的误差分析
3.3 影响定位精度的因素
3.3.1 基站数量
3.3.2 参考点网格大小
3.3.3 基站分布情况
3.3.4 K的取值
3.3.5 环境干扰
3.4 本章小结
第四章 无线信号RSSI在室内环境中的统计特性
4.1 实验场地
4.2 WI-FI测试系统
4.3 FSK信号测试系统
4.3.2 系统结构
4.3.3 硬件参数设计
4.3.4 无线通信系统物理层设计
4.3.5 数据帧格式
4.3.6 无线指纹测量方法
4.4 无线信号RSSI在室内环境中的统计特性分析
4.4.1 不同距离下的RSSI统计特性
4.4.2 人体干扰对RSSI测量值的影响
4.4.3 环境变化对RSSI测量值的影响
4.4.4 RSSI的均值与距离的关系
4.4.5 Wi-Fi信号的RSSI分布特性
4.5 本章小结
第五章 加权指纹距离定位算法
5.1 加权指纹距离
5.2 加权指纹距离定位算法
5.3 WDF算法的仿真分析
5.3.1 WDF算法权值计算函数的比较
5.3.2 WDF算法在环境参数发生变化时的性能分析
5.3.3 WDF算法在不同参考点密度下的性能分析
5.3.4 不同K的取值下WDF算法的平均误差
5.3.5 环境干扰对定位误差的影响
5.4 实验与性能分析
5.4.1 使用FSK信号的定位性能
5.4.2 使用Wi-Fi信号的定位性能
5.5 双频信号组合定位
5.6 本章小结
第六章 多用户协同定位算法
6.1 定位应用场景介绍
6.2 MDS定位算法
6.3 多用户协同定位算法
6.4 仿真与分析
6.4.1 多用户协同定位算法与WKNN算法的性能比较
6.4.2 参考点密度的影响
6.4.3 协同定位用户个数的影响
6.4.4 用户间距离估计误差的影响
6.4.5 多个用户均匀分布
6.4.6 多个用户随机分布
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 主要结论
7.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文和专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]双频段WIFI信号在基于WIFI的室内定位应用差异[J]. 王尊,刘朋飞. 海峡科技与产业. 2019(05)
本文编号：3281060
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/3281060.html
