基于WLAN的室内定位技术的研究

发布时间：2017-10-28 06:37

  本文关键词：基于WLAN的室内定位技术的研究

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【摘要】：随着基于位置的服务这一概念的兴起，人们对于无线定位的要求越来越高。在室外环境下，全球定位系统已经能够满足人们大部分的定位需求，但是在室内环境下，由于墙体的阻挡，，全球定位系统不能很好的工作。因此对室内定位技术的研究成为了近些年来的热点。本课题根据室内定位技术的类别，对基于传感器技术和基于信号测量技术的方法进行对比分析，以低成本和覆盖范围广两方面为出发点，选取基于WLAN的位置指纹法作为研究对象。 课题围绕基于WLAN的位置指纹法，对位置指纹法中离线阶段的接入点选择算法和定位特征的预处理以及在线阶段的匹配算法进行了重点研究。通过基于稳定接入点优先选择算法，选择出室内较稳定的无线接入点，减小了不稳定的接入点对定位阶段的影响。课题在室内通过最近邻法进行了实验，结果显示该算法选择出来的接入点的信号强度值更稳定，定位时的匹配准确率比基于最强信号接入点优先法提高了21%，定位更加准确。针对离线阶段对信号强度使用均值法会引入小概率信号的问题，通过拉依达检验法对奇异值进行处理，并在拉依达检验法的基础上进行了改进，改变贝塞尔公式的形式从而可以快速、高效的处理大量的数据，实验证明在处理同等数据量的情况下改进后的算法的处理速度要快于改进前。针对匹配算法，本课题介绍了一种基于支持向量机多分类的匹配方法，实验表明该方法的匹配准确率最高可达到90%以上。文章最后根据上述工作，实现了一种基于支持向量机分类的WLAN位置指纹法室内定位系统。实验表明，该系统能够在3米的范围内有效分辨出移动端的估计位置，基本达到了预期的效果。
【关键词】：室内定位 无线局域网 支持向量机 位置指纹
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925.93
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题的研究背景与意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 课题的研究内容11-13
• 1.4 论文组织结构13-14
• 第2章 室内定位相关技术分析14-26
• 2.1 基于传感技术的分类14-21
• 2.1.1 基于传感器的相关技术14-20
• 2.1.2 基于传感器技术之间的比较20-21
• 2.2 基于信号测量技术的分类21-25
• 2.2.1 基于测量到达时间法21-22
• 2.2.2 基于测量到达时间差法22-23
• 2.2.3 基于测量到达角度法23
• 2.2.4 基于接收信号强度法23-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第3章 接收信号强度的预处理与特征提取方法的研究26-39
• 3.1 接收信号强度的信号特性分析26-29
• 3.1.1 接收信号强度与位置的映射关系26-27
• 3.1.2 接收信号强度值时变性的研究27
• 3.1.3 人体对接收信号强度值的影响27-29
• 3.2 接入点选择算法29-35
• 3.2.1 接入点选择的必要性29
• 3.2.2 算法选择29-30
• 3.2.3 算法原理30-32
• 3.2.4 算法实现32-33
• 3.2.5 实验结果与分析33-35
• 3.3 特征提取算法35-38
• 3.3.1 数据预处理36-37
• 3.3.2 接收信号强度平均值37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 基于 WLAN 位置指纹法室内定位匹配算法的研究39-47
• 4.1 典型定位匹配算法39-41
• 4.1.1 近邻法39-40
• 4.1.2 神经网络法40-41
• 4.2 支持向量机相关理论41-44
• 4.2.1 支持向量机简介42-43
• 4.2.2 支持向量机多分类43-44
• 4.3 基于支持向量机的位置指纹法44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第5章 基于 WLAN 位置指纹法的室内定位系统实例与测试47-53
• 5.1 软件功能架构47-48
• 5.2 移动端的设计48-50
• 5.2.1 安卓系统架构48-49
• 5.2.2 移动端功能模块49-50
• 5.3 服务器端的设计50-51
• 5.4 软件测试结果51-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第6章 结论53-54
• 参考文献54-57
• 在学研究成果57-58
• 致谢58

【参考文献】

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本文编号：1107095