基于修正信道状态信息的室内目标定位技术研究

发布时间：2020-07-30 21:02

【摘要】：随着物联网蓬勃发展,涌现出大量室内位置服务,为日常生活带来极大便利。当前室内定位主要依靠超宽带(Ultra-WideBand,UWB)、射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)和超声波等技术。然而,随着室内定位不断向易部署、普适性及精确性方向发展,相比于基于Wi-Fi的方案,其它方案都需要专用设施,而Wi-Fi网络的广泛部署为室内定位提供契机,具有更大的成本优势。针对基于信道状态信息(Channel State Information,CSI)的Wi-Fi室内定位问题,提出如下方法:首先,针对接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI)在室内定位中的不足以及CSI的优势,提出一种改进的CSI误差校正方法。通过对网卡获取CSI流程的分析,根据不同阶段引入的CSI误差特征分别实现误差消除,为提高定位精度奠定基础。其次,针对无线网卡在信号到达角(Angel of Arrival,AoA)估计时分辨率受限的问题,提出一种基于CSI的超分辨率AoA估计。基于多子载波测量,将到达时间(Time of Arrival,ToA)在不同子载波间引入的相移加入导向矢量,实现阵元数虚拟扩充,进而基于MUSIC算法实现直达路径AoA和ToA联合估计。再次,针对室内RSSI测距的不可靠性,提出基于CSI滤波的参数训练测距方法。在结合CSI阈值滤波和频率分集,实现多径抑制的基础上,提出基于参数训练的测距模型,将滤波后的测距参数映射为距离,并结合AoA估计结果和测距结果实现目标定位。最后,基于Intel 5300无线网卡,在无需修改硬件的前提条件下,提取测量环境的CSI,并对所提出的定位方案进行实验验证。不同环境下的实验结果表明,基于单接入点(Access Point,AP),可实现约1.5m的中值定位精度。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.44;TN92
【图文】：

第 5 章 实验结果与分析 估计和测距方法的有效性，本章对室内述方法的 AoA 估计精度、测距精度和定，然后通过不同的实验对系统性能进行评建将笔记本电脑无线网卡型号替换为 Inte卡干扰过大的问题，如图 5-1 所示。然 10.04，并使用 Linux 802.11n CSI Tool 定

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本文编号：2776079