蓝牙室内定位的动态指纹窗口模型及其应用方法研究
发布时间：2021-07-31 20:59
近年来,物联网、移动互联网等技术的完善使得人们对位置服务（Location Based Service）的期望及需求越来越高,LBS已成为行业关注的热点。在众多的室内定位方法中,蓝牙技术具有低功耗、易部署、成本低的优点,是室内定位的一大研究热点。指纹定位方法是应用最广泛的室内定位方法之一,有较好的稳定性,但是随着定位场景的类型增加、范围增大,指纹定位方法面临越来越大的计算压力。围绕降低指纹定位过程运算消耗和提高定位精度的目标,本文对顾及行人运动特征和室内空间特征的指纹窗口展开研究,提出了旨在减小定位搜索空间和提高定位精度的动态指纹窗口模型,探讨了该模型在蓝牙指纹定位中的应用方法。本文主要研究内容如下:（1）提出基于行人运动状态和室内空间特征的动态指纹窗口模型。通过对室内行人运动特征的分析,提出描述行人活动范围的位置预测椭圆;通过对室内空间特征对行人运动影响的分析,提出顾及室内空间特征的动态指纹窗口构建方法。（2）研究了动态指纹窗口在蓝牙室内定位的构建方法和使用方法。为进一步提高动态指纹窗口模型在指纹定位中的指纹搜索效率和定位稳定性,首先结合KD树数据结构提出面向动态指纹窗口的指纹快速检...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．?１?Ｋ－ｍｅａｎｓ聚类指纹窗口示意图［４３１??以上几种方法皆为硬聚类方法，即一个位置指纹只从属于一个指纹类，因此??
精度提高的目标；基于基站距离测量的圆形窗口存在大量冗余，因此刘凯基于??对行人位置与信号发射器之间距离关系的考虑，提出一种基于基站距离测量的椭??圆窗口，如图１．２所示，其基本思路是通过三角定位确定一个表示行人预测区域??中心的粗定位坐标，接着认为行人实际的位置在一个椭圆窗口内，椭圆的焦点坐??标分别为粗定位坐标和距离粗定位坐标最近的信号发射器坐标，通过该椭圆窗口??实现了过滤无关指纹和干扰指纹的目的。??１?２?３?４?５??鲁參蠢?？鲁??’?“?；２?运?ｙ?Ｊ＊?？??＾?ＷｉＦｉｌ〖收器?－ＷｉＦｉ这射ｊ?）??ｒＳｖ．?１７?１８?１９?＾０??％??２１?２２?２３?２４?２５??＿?？鲁?參＃??图１．?２基于基站距离测量的椭圆窗口１５４１??目前，基于行人位置和行人活动能力的指纹窗口也成为研究的热点之一。其??中，郑星雨［５５］提出以行人最近定位轨迹点为圆心，最近两次定位轨迹点间距为半??径，建立圆形指纹窗口，实现了减小ＨＭＭ在线阶段的计算量的目标；胡珑怀［５６］??在考虑到行人在室内的活动存在连续性的情况下，提出以根据经验获得的行人活??动范围半径和定位系统定位误差距离的和作为圆形指纹窗口半径，如图１．３所示，??实现了提高定位效率和精度的目标。??５??
精度提高的目标；基于基站距离测量的圆形窗口存在大量冗余，因此刘凯基于??对行人位置与信号发射器之间距离关系的考虑，提出一种基于基站距离测量的椭??圆窗口，如图１．２所示，其基本思路是通过三角定位确定一个表示行人预测区域??中心的粗定位坐标，接着认为行人实际的位置在一个椭圆窗口内，椭圆的焦点坐??标分别为粗定位坐标和距离粗定位坐标最近的信号发射器坐标，通过该椭圆窗口??实现了过滤无关指纹和干扰指纹的目的。??１?２?３?４?５??鲁參蠢?？鲁??’?“?；２?运?ｙ?Ｊ＊?？??＾?ＷｉＦｉｌ〖收器?－ＷｉＦｉ这射ｊ?）??ｒＳｖ．?１７?１８?１９?＾０??％??２１?２２?２３?２４?２５??＿?？鲁?參＃??图１．?２基于基站距离测量的椭圆窗口１５４１??目前，基于行人位置和行人活动能力的指纹窗口也成为研究的热点之一。其??中，郑星雨［５５］提出以行人最近定位轨迹点为圆心，最近两次定位轨迹点间距为半??径，建立圆形指纹窗口，实现了减小ＨＭＭ在线阶段的计算量的目标；胡珑怀［５６］??在考虑到行人在室内的活动存在连续性的情况下，提出以根据经验获得的行人活??动范围半径和定位系统定位误差距离的和作为圆形指纹窗口半径，如图１．３所示，??实现了提高定位效率和精度的目标。??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于智能手机的室内定位技术的发展现状和挑战[J]. 陈锐志,陈亮. 测绘学报. 2017(10)
[2]基于核模糊C均值指纹库管理的WIFI室内定位方法[J]. 杨慧琳,黄智刚,刘久文,杜元锋. 浙江大学学报(工学版). 2016(06)
[3]室内定位:分类、方法与应用综述[J]. 阮陵,张翎,许越,郑星雨. 地理信息世界. 2015(02)
[4]一种无遮挡场景下的无线信道模型的建立[J]. 刘花璐,刘霞. 湖北理工学院学报. 2015(01)
[5]蓝牙4.0标准规范下的模糊指纹定位算法[J]. 李娟娟,张金艺,张秉煜,周荣俊,唐夏. 上海大学学报(自然科学版). 2013(02)
[6]基于RSSI测距分析[J]. 方震,赵湛,郭鹏,张玉国. 传感技术学报. 2007(11)
[7]基于kd树的多维索引在数据库中的运用[J]. 吴涵,杨克俭. 自动化技术与应用. 2007(09)
[8]3D GIS空间索引技术研究[J]. 郑坤,朱良峰,吴信才,刘修国,李菁. 地理与地理信息科学. 2006(04)
[9]基于并行计算的词共现衰减因子模型实现及评价[J]. 王中,郭兰申,何丕廉,郑小慎. 河北工业大学学报. 2004(01)
博士论文
[1]基于AP点选择和指纹扩充的WLAN室内定位算法研究[D]. 宋春景.中国矿业大学 2018
[2]城市道路环境下行人过街微观仿真模型研究[D]. 曹宁博.吉林大学 2018
[3]考虑人员运动特征变化的行人动力学场域元胞自动机模型研究[D]. 罗琳.中国科学技术大学 2018
[4]基于改进社会力模型的行人流疏散仿真研究[D]. 原志路.吉林大学 2017
[5]基于社会力模型的地铁枢纽站行人流动态特性与疏散研究[D]. 杨晓霞.北京交通大学 2017
[6]基于差异化个体特性的密集客流疏散行为分析与建模[D]. 李之红.北京交通大学 2017
[7]基于室内位置与多维情境的人类活动识别方法研究[D]. 刘克强.中国矿业大学 2017
[8]空间场景约束的室内定位方法研究[D]. 史永.南京师范大学 2016
[9]矿井超宽带无线通信信道模型研究[D]. 王艳芬.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]基于聚类算法和特征提取改进的室内定位系统[D]. 姜彦男.南京邮电大学 2018
[2]基于Wi-Fi的室内定位算法研究[D]. 苗云龙.郑州大学 2018
[3]基于蓝牙技术的室内定位算法研究[D]. 黄叶超.西安电子科技大学 2017
[4]基于位置指纹的WLAN室内定位技术研究与实现[D]. 胡珑怀.电子科技大学 2017
[5]基于模糊聚类的蓝牙4.0室内指纹定位方法研究[D]. 庞可庆.兰州交通大学 2017
[6]基于距离测量和位置指纹的室内定位方法研究[D]. 刘凯.武汉理工大学 2017
[7]基于滤噪位置指纹的低功耗蓝牙室内定位技术研究[D]. 田波.太原理工大学 2016
[8]基于低功耗蓝牙的位置指纹定位技术研究[D]. 姚震洋.西安电子科技大学 2015
[9]基于低功耗蓝牙的室内定位技术研究[D]. 石志京.宁波大学 2015
[10]基于空间谱群指纹的高精度室内定位方法研究[D]. 李葆仓.电子科技大学 2015
本文编号：3314178
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．?１?Ｋ－ｍｅａｎｓ聚类指纹窗口示意图［４３１??以上几种方法皆为硬聚类方法，即一个位置指纹只从属于一个指纹类，因此??
精度提高的目标；基于基站距离测量的圆形窗口存在大量冗余，因此刘凯基于??对行人位置与信号发射器之间距离关系的考虑，提出一种基于基站距离测量的椭??圆窗口，如图１．２所示，其基本思路是通过三角定位确定一个表示行人预测区域??中心的粗定位坐标，接着认为行人实际的位置在一个椭圆窗口内，椭圆的焦点坐??标分别为粗定位坐标和距离粗定位坐标最近的信号发射器坐标，通过该椭圆窗口??实现了过滤无关指纹和干扰指纹的目的。??１?２?３?４?５??鲁參蠢?？鲁??’?“?；２?运?ｙ?Ｊ＊?？??＾?ＷｉＦｉｌ〖收器?－ＷｉＦｉ这射ｊ?）??ｒＳｖ．?１７?１８?１９?＾０??％??２１?２２?２３?２４?２５??＿?？鲁?參＃??图１．?２基于基站距离测量的椭圆窗口１５４１??目前，基于行人位置和行人活动能力的指纹窗口也成为研究的热点之一。其??中，郑星雨［５５］提出以行人最近定位轨迹点为圆心，最近两次定位轨迹点间距为半??径，建立圆形指纹窗口，实现了减小ＨＭＭ在线阶段的计算量的目标；胡珑怀［５６］??在考虑到行人在室内的活动存在连续性的情况下，提出以根据经验获得的行人活??动范围半径和定位系统定位误差距离的和作为圆形指纹窗口半径，如图１．３所示，??实现了提高定位效率和精度的目标。??５??
精度提高的目标；基于基站距离测量的圆形窗口存在大量冗余，因此刘凯基于??对行人位置与信号发射器之间距离关系的考虑，提出一种基于基站距离测量的椭??圆窗口，如图１．２所示，其基本思路是通过三角定位确定一个表示行人预测区域??中心的粗定位坐标，接着认为行人实际的位置在一个椭圆窗口内，椭圆的焦点坐??标分别为粗定位坐标和距离粗定位坐标最近的信号发射器坐标，通过该椭圆窗口??实现了过滤无关指纹和干扰指纹的目的。??１?２?３?４?５??鲁參蠢?？鲁??’?“?；２?运?ｙ?Ｊ＊?？??＾?ＷｉＦｉｌ〖收器?－ＷｉＦｉ这射ｊ?）??ｒＳｖ．?１７?１８?１９?＾０??％??２１?２２?２３?２４?２５??＿?？鲁?參＃??图１．?２基于基站距离测量的椭圆窗口１５４１??目前，基于行人位置和行人活动能力的指纹窗口也成为研究的热点之一。其??中，郑星雨［５５］提出以行人最近定位轨迹点为圆心，最近两次定位轨迹点间距为半??径，建立圆形指纹窗口，实现了减小ＨＭＭ在线阶段的计算量的目标；胡珑怀［５６］??在考虑到行人在室内的活动存在连续性的情况下，提出以根据经验获得的行人活??动范围半径和定位系统定位误差距离的和作为圆形指纹窗口半径，如图１．３所示，??实现了提高定位效率和精度的目标。??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于智能手机的室内定位技术的发展现状和挑战[J]. 陈锐志,陈亮. 测绘学报. 2017(10)
[2]基于核模糊C均值指纹库管理的WIFI室内定位方法[J]. 杨慧琳,黄智刚,刘久文,杜元锋. 浙江大学学报(工学版). 2016(06)
[3]室内定位:分类、方法与应用综述[J]. 阮陵,张翎,许越,郑星雨. 地理信息世界. 2015(02)
[4]一种无遮挡场景下的无线信道模型的建立[J]. 刘花璐,刘霞. 湖北理工学院学报. 2015(01)
[5]蓝牙4.0标准规范下的模糊指纹定位算法[J]. 李娟娟,张金艺,张秉煜,周荣俊,唐夏. 上海大学学报(自然科学版). 2013(02)
[6]基于RSSI测距分析[J]. 方震,赵湛,郭鹏,张玉国. 传感技术学报. 2007(11)
[7]基于kd树的多维索引在数据库中的运用[J]. 吴涵,杨克俭. 自动化技术与应用. 2007(09)
[8]3D GIS空间索引技术研究[J]. 郑坤,朱良峰,吴信才,刘修国,李菁. 地理与地理信息科学. 2006(04)
[9]基于并行计算的词共现衰减因子模型实现及评价[J]. 王中,郭兰申,何丕廉,郑小慎. 河北工业大学学报. 2004(01)
博士论文
[1]基于AP点选择和指纹扩充的WLAN室内定位算法研究[D]. 宋春景.中国矿业大学 2018
[2]城市道路环境下行人过街微观仿真模型研究[D]. 曹宁博.吉林大学 2018
[3]考虑人员运动特征变化的行人动力学场域元胞自动机模型研究[D]. 罗琳.中国科学技术大学 2018
[4]基于改进社会力模型的行人流疏散仿真研究[D]. 原志路.吉林大学 2017
[5]基于社会力模型的地铁枢纽站行人流动态特性与疏散研究[D]. 杨晓霞.北京交通大学 2017
[6]基于差异化个体特性的密集客流疏散行为分析与建模[D]. 李之红.北京交通大学 2017
[7]基于室内位置与多维情境的人类活动识别方法研究[D]. 刘克强.中国矿业大学 2017
[8]空间场景约束的室内定位方法研究[D]. 史永.南京师范大学 2016
[9]矿井超宽带无线通信信道模型研究[D]. 王艳芬.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]基于聚类算法和特征提取改进的室内定位系统[D]. 姜彦男.南京邮电大学 2018
[2]基于Wi-Fi的室内定位算法研究[D]. 苗云龙.郑州大学 2018
[3]基于蓝牙技术的室内定位算法研究[D]. 黄叶超.西安电子科技大学 2017
[4]基于位置指纹的WLAN室内定位技术研究与实现[D]. 胡珑怀.电子科技大学 2017
[5]基于模糊聚类的蓝牙4.0室内指纹定位方法研究[D]. 庞可庆.兰州交通大学 2017
[6]基于距离测量和位置指纹的室内定位方法研究[D]. 刘凯.武汉理工大学 2017
[7]基于滤噪位置指纹的低功耗蓝牙室内定位技术研究[D]. 田波.太原理工大学 2016
[8]基于低功耗蓝牙的位置指纹定位技术研究[D]. 姚震洋.西安电子科技大学 2015
[9]基于低功耗蓝牙的室内定位技术研究[D]. 石志京.宁波大学 2015
[10]基于空间谱群指纹的高精度室内定位方法研究[D]. 李葆仓.电子科技大学 2015
本文编号：3314178
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