基于ARM的Wi-Fi信号定位系统
发布时间：2021-09-01 18:58
本文设计了一种基于Wi-Fi信号的室外定位系统,系统采用ARM的硬件架构,根据Wi-Fi信号特点,可以识别智能终端的连接信息并进行三点定位,并将位置显示至手持终端,实验结果证明了该系统的实用性。
【文章来源】：福建电脑. 2019,35(01)
【文章页数】：2 页
【部分图文】：
硬件平台结构框图
饬?点分别检测到Wi-Fi信号源D（x，y），且已获取信号强度，则可以分别计算出三个测量点的圆心与待测信号源之间的距离d1，d2和d3。引入三角形质心定位算法，即先找出圆AB的交（xab1，yab1），（xab2，yab2）中距离圆C圆心较近的点，记为（xab，yab）；同理，由圆AC的交点（xac1，yac1），（xac2，yac2）和圆BC的交点（xbc1，ybc1），（xbc2，ybc2）分别得到点（xac，yac）和点（xbc，ybc）。于是D点坐标可近似为：3系统软件设计如图3所示，假设在某区域内搜索智能终端，连接Wi-Fi的终端MAC信息通过串口发送给处理器，判断终端是否为目标终端，对连续的测量值进行扩展卡尔曼滤波，可以滤除部分环境噪声干扰，获取信号强度后，建立合适的传播模型，估计信号传播的距离，结合多点定位算法，准确计算出信号源并在手持终端显示位置。基于ARM的Wi-Fi信号定位系统田明亮（福州大学电气工程与自动化学院福建福州350116）【摘要】本文设计了一种基于Wi-Fi信号的室外定位系统，系统采用ARM的硬件架构，根据Wi-Fi信号特点，可以识别智能终端的连接信息并进行三点定位，并将位置显示至手持终端，实验结果证明了该系统的实用性。【关键词】Wi-Fi；ARM；智能终端；三点定位图1硬件平台结构框图DOI:10.16707/j.cnki.fjpc.2019.01.073·145·
F福建电脑UJIANCOMPUTER2019年第1期福建电脑图2三点定位0引言随着移动通信技术的发展，利用手机的无线信号定位人员正成为热门的研究课题。手机中存在着多种无线信号，比如蓝牙、Wi-Fi、GSM/3G/LTE基带，但是蓝牙传播距离过短，GSM/3G/LTE基带制式不统一，Wi-Fi标准全球通用，用户不需要购买昂贵的专用装备，在当前我国民众对费用相对敏感的情况下，Wi-Fi搜索定位技术具有更好的适应性。1系统概述系统由信号识别模块、定位模块两部分组成。搜索定位设备由人携带，前往指定区域搜索智能终端，搜索设备采集目标终端的Wi-Fi连接信息，使用三点定位算法计算出目标位置。2系统硬件设计2.1硬件结构搜索定位设备硬件平台如图1所示。包括射频前端电路、主控电路、接口电路及电源管理电路，其中射频前端电路负责Wi-Fi信号的接收，主控电路负责整个系统的主流程控制，Wi-Fi协议解析，搜索及定位算法的实现，接口电路实现外部接口，电源管理电路则负责实现低功耗控制。根据Wi-Fi协议，Wi-Fi信号可能在13个信道出现，如果对每个信道进行逐一搜索，无疑将耗费大量时间和能量，影响工作效率。本文对传统信号搜索方法进行了改进：（1）信号捕获系统的前端为阵列天线，使用波束成形技术提高天线的接收增益，射频前端使用高增益低噪声放大模块，提高微弱信号的检测能力，扩大系统监测Wi-Fi终端的距离和范围。在检测到信号时，将波束对准终端所在方向，从而提高系统的抗干扰能力。信道扫描部分逐次扫描各个信道，监听终端用户发过来的包，为缩短扫描周期，采用多个接收机并行搜索，实现多通道扫描。扫描的频点由中心主控系统控制，优先选用常用的信道列表，提高系统的工作效率。（2）双通道无参量搜索方法能够同时在两个信道上做出判决，从
【参考文献】：
期刊论文
[1]低功耗蓝牙手机终端室内定位方法[J]. 苏松,胡引翠,卢光耀,董硕,李晓进,刘长宏. 测绘通报. 2015(12)
[2]WiFi定位技术——基于质心定位的三边定位算法的研究[J]. 陆霞. 电脑知识与技术. 2013(25)
博士论文
[1]基于射频信号及信道状态信息的被动式目标定位方法研究[D]. 王举.西北大学 2016
本文编号：3377511
【文章来源】：福建电脑. 2019,35(01)
【文章页数】：2 页
【部分图文】：
硬件平台结构框图
饬?点分别检测到Wi-Fi信号源D（x，y），且已获取信号强度，则可以分别计算出三个测量点的圆心与待测信号源之间的距离d1，d2和d3。引入三角形质心定位算法，即先找出圆AB的交（xab1，yab1），（xab2，yab2）中距离圆C圆心较近的点，记为（xab，yab）；同理，由圆AC的交点（xac1，yac1），（xac2，yac2）和圆BC的交点（xbc1，ybc1），（xbc2，ybc2）分别得到点（xac，yac）和点（xbc，ybc）。于是D点坐标可近似为：3系统软件设计如图3所示，假设在某区域内搜索智能终端，连接Wi-Fi的终端MAC信息通过串口发送给处理器，判断终端是否为目标终端，对连续的测量值进行扩展卡尔曼滤波，可以滤除部分环境噪声干扰，获取信号强度后，建立合适的传播模型，估计信号传播的距离，结合多点定位算法，准确计算出信号源并在手持终端显示位置。基于ARM的Wi-Fi信号定位系统田明亮（福州大学电气工程与自动化学院福建福州350116）【摘要】本文设计了一种基于Wi-Fi信号的室外定位系统，系统采用ARM的硬件架构，根据Wi-Fi信号特点，可以识别智能终端的连接信息并进行三点定位，并将位置显示至手持终端，实验结果证明了该系统的实用性。【关键词】Wi-Fi；ARM；智能终端；三点定位图1硬件平台结构框图DOI:10.16707/j.cnki.fjpc.2019.01.073·145·
F福建电脑UJIANCOMPUTER2019年第1期福建电脑图2三点定位0引言随着移动通信技术的发展，利用手机的无线信号定位人员正成为热门的研究课题。手机中存在着多种无线信号，比如蓝牙、Wi-Fi、GSM/3G/LTE基带，但是蓝牙传播距离过短，GSM/3G/LTE基带制式不统一，Wi-Fi标准全球通用，用户不需要购买昂贵的专用装备，在当前我国民众对费用相对敏感的情况下，Wi-Fi搜索定位技术具有更好的适应性。1系统概述系统由信号识别模块、定位模块两部分组成。搜索定位设备由人携带，前往指定区域搜索智能终端，搜索设备采集目标终端的Wi-Fi连接信息，使用三点定位算法计算出目标位置。2系统硬件设计2.1硬件结构搜索定位设备硬件平台如图1所示。包括射频前端电路、主控电路、接口电路及电源管理电路，其中射频前端电路负责Wi-Fi信号的接收，主控电路负责整个系统的主流程控制，Wi-Fi协议解析，搜索及定位算法的实现，接口电路实现外部接口，电源管理电路则负责实现低功耗控制。根据Wi-Fi协议，Wi-Fi信号可能在13个信道出现，如果对每个信道进行逐一搜索，无疑将耗费大量时间和能量，影响工作效率。本文对传统信号搜索方法进行了改进：（1）信号捕获系统的前端为阵列天线，使用波束成形技术提高天线的接收增益，射频前端使用高增益低噪声放大模块，提高微弱信号的检测能力，扩大系统监测Wi-Fi终端的距离和范围。在检测到信号时，将波束对准终端所在方向，从而提高系统的抗干扰能力。信道扫描部分逐次扫描各个信道，监听终端用户发过来的包，为缩短扫描周期，采用多个接收机并行搜索，实现多通道扫描。扫描的频点由中心主控系统控制，优先选用常用的信道列表，提高系统的工作效率。（2）双通道无参量搜索方法能够同时在两个信道上做出判决，从
【参考文献】：
期刊论文
[1]低功耗蓝牙手机终端室内定位方法[J]. 苏松,胡引翠,卢光耀,董硕,李晓进,刘长宏. 测绘通报. 2015(12)
[2]WiFi定位技术——基于质心定位的三边定位算法的研究[J]. 陆霞. 电脑知识与技术. 2013(25)
博士论文
[1]基于射频信号及信道状态信息的被动式目标定位方法研究[D]. 王举.西北大学 2016
本文编号：3377511
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