BLE室内定位系统数据处理算法研究与实现

发布时间：2020-06-13 19:25

【摘要】：无线网络和移动通信技术的快速发展,促进了面向区域的定位技术的发展,使定位技术有了广阔的应用前景。具有代表性的室内定位成为业界的研究重点。论文结合实际工程项目将蓝牙微功耗(Bluetooth Low Energy,BLE)技术引入室内定位系统的实现中,进行了室内定位系统整体方案的设计、软硬件平台搭建及核心数据处理算法的研究与实现。论文在分析室内定位系统的功能需求基础上,结合技术指标,将BLE应用于室内定位系统中,设计了室内定位系统的整体方案,解决传统室内定位在实际工程应用中的局限性。BLE室内定位系统采用ARM处理器作为数据处理单元,采用蓝牙模块作为数据采集单元,采用4G模块作为远程通信单元。为实现对被定位物体的空间立体定位,论文引入基于信号场强指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)的测距算法和四点定位算法。论文采用高斯滤波对RSSI值做处理,对滤波之后的RSSI值做最小二乘曲线拟合,形成测距模型公式,以提高定位的精度。在实现准确的距离测量的基础上,再利用四点定位算法计算被定位物体的空间三维坐标。在算法研究的基础上,搭建了软件平台和硬件平台的。硬件平台以ARM处理器STM32F407作为主控制器,结合蓝牙模块NRF51822、4G模块SIM7600CE进行搭建。软件平台的设计与搭建是以KEIL为软件开发平台,包含了采集数据的程序、处理数据的程序及远程传输的程序等,完成了整个系统的核心功能。所设计的BLE室内定位系统从数据采集,数据处理,远程通信等方面进行功能测试。测试结果和数据分析表明,BLE室内定位系统能够完成数据采集功能、数据处理功能、远程通信功能和对被定位物体空间立体定位的功能,并且能够应用于实际的放射源室内定位的工程项目中,实现对放射源的有效监控。论文所开发的BLE室内定位系统达到亚米级的定位精度,满足一般室内定位的需求。
【图文】：

技术进行定位的。iBeacon 技术主要是通过 iBeacon 基站创建信号区域内能够建立连接和数据传输。系统硬件平台的设计内定位系统的硬件主要由ARM处理器STM32F407、蓝牙模块7600CE 构成。其中蓝牙模块 NRF51822 是整个系统的数据集。并将采集到的 RSSI 值发送到处理器。ARM 处理器 STM理单元，主要负责接收蓝牙模块发送过来的数据，并对数据做的空间坐标。4G 通信模块 SIM7600CE 是整个系统数据传输理器 STM32F407 数据处理的结果发送到 Android 监测端，，程监控。蓝牙室内定位系统结构如图 1.2 所示。

图 1.1 iBeacon 商场应用图 室内定位系统在实际的应用中不且还能够对贵重物品进行定位。的。iBeacon 技术主要是通过 iB够建立连接和数据传输。的设计硬件主要由ARM处理器STM32。其中蓝牙模块 NRF51822 是整的 RSSI 值发送到处理器。AR责接收蓝牙模块发送过来的数4G 通信模块 SIM7600CE 是整个F407 数据处理的结果发送到 An室内定位系统结构如图 1.2 所示
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN925;TP274

【参考文献】

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本文编号：2711627