基于WIFI位置指纹算法室内定位技术研究
发布时间：2021-01-19 13:09
随着无线电通信技术、移动互联网技术的发展以及移动终端设备硬件性能的提升,基于位置的服务（Location Based Service,LBS）正逐渐成为移动互联网时代的一颗新星。随着LBS服务能力的增强,LBS已在诸如医院、机场、商场等大型复杂室内环境中发挥了重要作用。在室内环境中,信号受建筑物遮挡和多径效应的影响,全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）的定位精度受到严重制约,无法满足室内位置服务的需要。因此,如何提供高质量的室内位置服务已经成为当今的研究热点。通过查阅大量文献资料,本文对当前主流室内定位技术的定位原理、技术分类体系和定位方法进行了系统的分析。基于WIFI的室内定位主要利用WIFI信号在传播过程中信号强度随距离改变而衰减的特性进行定位。按照其定位原理主要可以划分为两类:基于信号传播模型的定位和基于位置指纹的定位。本文主要研究基于WIFI位置指纹算法的室内定位。主要研究内容如下:首先,通过理论和实验分析,针对位置指纹室内定位在实际环境中离线建库和在线定位两个阶段WIFI信号采集存在噪声影响的问题,引入双重滤波处理...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 室内定位技术研究现状
1.2.2 室内定位系统研究现状
1.2.3 位置指纹定位算法研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本文组织结构
2 基于WIFI室内定位技术原理
2.1 室内定位原理分类
2.1.1 邻近信息法
2.1.2 位置指纹定位法
2.1.3 几何特征法
2.1.4 航位推算法
2.2 基于WIFI室内定位技术原理
2.2.1 基于信号传播模型
2.2.2 基于位置指纹
2.2.3 两种方法的比较
2.3 基于WIFI位置指纹的室内定位技术
2.3.1 基于WIFI位置指纹定位算法
2.3.2 基于WIFI的位置指纹定位流程
3 RSSI信号采样算法研究
3.1 影响RSSI因素分析
3.1.1 实验准备
3.1.2 RSSI与AP距离关系
3.1.3 接收端朝向对RSSI的影响
3.2 RSSI降噪处理
3.2.1 高斯滤波降噪处理
3.2.2 双峰高斯滤波降噪处理
3.2.3 改进的双重滤波降噪处理
3.3 降噪实验结果与分析
4 基于WIFI位置指纹室内定位算法的研究
4.1 基于最近邻法的室内定位
4.1.1 最近邻法
4.1.2 K近邻法
4.1.3 加权K近邻法
4.1.4 存在的问题
4.2 基于最近邻法的改进算法
4.2.1 基于空间位置关系的数据分级
4.2.2 在线定位阶段解算流程
5 基于Android的WIFI室内定位实验系统设计与实现
5.1 实验系统架构设计
5.1.1 实验系统架构选择
5.1.2 实现技术
5.1.3 数据结构的设计
5.2 实验系统原型
5.2.1 离线建库模块设计
5.2.2 在线定位模块设计实现
5.2.3 实验环境搭建与系统测试
6 总结与展望
6.1 研究成果
6.2 展望与不足
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
附录A 专用术语注释表
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于余弦相似度的指纹匹配算法的室内定位方法[J]. 刘冰,李文书. 科技通报. 2017(03)
[2]改进的Active Bat室内超声波定位方法[J]. 熊剑,周先赞,郭杭,衷卫声. 探测与控制学报. 2017(01)
[3]WiFi定位邻近个数对位置估计的影响[J]. 许利,花向红,邱卫宁,张伟. 测绘地理信息. 2017(01)
[4]高斯滤波在Zigbee室内定位中的应用研究[J]. 王彦斐,赵言,黎慕韩. 测绘地理信息. 2016(05)
[5]基于改进WKNN的位置指纹室内定位算法[J]. 陈空,宋春雷,陈家斌,杨黎明,尹静源. 导航定位与授时. 2016(04)
[6]基于指纹的室内定位技术[J]. 李冬,张宝贤. 中兴通讯技术. 2015(06)
[7]计算机视觉识别在室内定位的应用[J]. 王天昊,吴信银,涂琦,王晓伟. 电子技术与软件工程. 2015(16)
[8]基于加权质心法的WLAN室内定位系统[J]. 张勇,徐小龙,徐科宇. 电子测量与仪器学报. 2015(07)
[9]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)
[10]室内LED可见光定位若干关键技术的比较研究[J]. 赵嘉琦,迟楠. 灯与照明. 2015(01)
博士论文
[1]基于空间分区与降维技术的位置指纹室内定位方法研究[D]. 莫云.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于WLAN的室内定位技术研究[D]. 张明华.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]基于RFID技术的室内定位系统的研究[D]. 张春香.南昌大学 2017
[2]基于WiFi位置指纹室内定位技术的研究[D]. 陈霞.南京信息工程大学 2017
[3]基于WiFi指纹的室内定位系统中采样和匹配算法研究[D]. 蔡敏敏.南京邮电大学 2016
[4]基于位置指纹的WiFi室内定位技术的研究[D]. 勾祖超.西南交通大学 2016
[5]基于信号强度的WIFI室内定位算法研究及系统实现[D]. 岳丽娜.西安电子科技大学 2015
[6]基于位置指纹的WiFi定位算法研究[D]. 王淑婷.吉林大学 2015
[7]基于WIFI位置指纹室内定位算法关键技术的研究[D]. 葛丽.南京邮电大学 2015
[8]基于蓝牙4.0低功耗室内定位研究[D]. 卞合善.北京邮电大学 2015
[9]基于位置指纹的WLAN室内定位算法研究[D]. 赵聪.哈尔滨工业大学 2014
[10]智能空间中基于电源线和位置指纹的室内定位技术研究[D]. 万志江.北京工业大学 2014
本文编号：2987049
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 室内定位技术研究现状
1.2.2 室内定位系统研究现状
1.2.3 位置指纹定位算法研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本文组织结构
2 基于WIFI室内定位技术原理
2.1 室内定位原理分类
2.1.1 邻近信息法
2.1.2 位置指纹定位法
2.1.3 几何特征法
2.1.4 航位推算法
2.2 基于WIFI室内定位技术原理
2.2.1 基于信号传播模型
2.2.2 基于位置指纹
2.2.3 两种方法的比较
2.3 基于WIFI位置指纹的室内定位技术
2.3.1 基于WIFI位置指纹定位算法
2.3.2 基于WIFI的位置指纹定位流程
3 RSSI信号采样算法研究
3.1 影响RSSI因素分析
3.1.1 实验准备
3.1.2 RSSI与AP距离关系
3.1.3 接收端朝向对RSSI的影响
3.2 RSSI降噪处理
3.2.1 高斯滤波降噪处理
3.2.2 双峰高斯滤波降噪处理
3.2.3 改进的双重滤波降噪处理
3.3 降噪实验结果与分析
4 基于WIFI位置指纹室内定位算法的研究
4.1 基于最近邻法的室内定位
4.1.1 最近邻法
4.1.2 K近邻法
4.1.3 加权K近邻法
4.1.4 存在的问题
4.2 基于最近邻法的改进算法
4.2.1 基于空间位置关系的数据分级
4.2.2 在线定位阶段解算流程
5 基于Android的WIFI室内定位实验系统设计与实现
5.1 实验系统架构设计
5.1.1 实验系统架构选择
5.1.2 实现技术
5.1.3 数据结构的设计
5.2 实验系统原型
5.2.1 离线建库模块设计
5.2.2 在线定位模块设计实现
5.2.3 实验环境搭建与系统测试
6 总结与展望
6.1 研究成果
6.2 展望与不足
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
附录A 专用术语注释表
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于余弦相似度的指纹匹配算法的室内定位方法[J]. 刘冰,李文书. 科技通报. 2017(03)
[2]改进的Active Bat室内超声波定位方法[J]. 熊剑,周先赞,郭杭,衷卫声. 探测与控制学报. 2017(01)
[3]WiFi定位邻近个数对位置估计的影响[J]. 许利,花向红,邱卫宁,张伟. 测绘地理信息. 2017(01)
[4]高斯滤波在Zigbee室内定位中的应用研究[J]. 王彦斐,赵言,黎慕韩. 测绘地理信息. 2016(05)
[5]基于改进WKNN的位置指纹室内定位算法[J]. 陈空,宋春雷,陈家斌,杨黎明,尹静源. 导航定位与授时. 2016(04)
[6]基于指纹的室内定位技术[J]. 李冬,张宝贤. 中兴通讯技术. 2015(06)
[7]计算机视觉识别在室内定位的应用[J]. 王天昊,吴信银,涂琦,王晓伟. 电子技术与软件工程. 2015(16)
[8]基于加权质心法的WLAN室内定位系统[J]. 张勇,徐小龙,徐科宇. 电子测量与仪器学报. 2015(07)
[9]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)
[10]室内LED可见光定位若干关键技术的比较研究[J]. 赵嘉琦,迟楠. 灯与照明. 2015(01)
博士论文
[1]基于空间分区与降维技术的位置指纹室内定位方法研究[D]. 莫云.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于WLAN的室内定位技术研究[D]. 张明华.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]基于RFID技术的室内定位系统的研究[D]. 张春香.南昌大学 2017
[2]基于WiFi位置指纹室内定位技术的研究[D]. 陈霞.南京信息工程大学 2017
[3]基于WiFi指纹的室内定位系统中采样和匹配算法研究[D]. 蔡敏敏.南京邮电大学 2016
[4]基于位置指纹的WiFi室内定位技术的研究[D]. 勾祖超.西南交通大学 2016
[5]基于信号强度的WIFI室内定位算法研究及系统实现[D]. 岳丽娜.西安电子科技大学 2015
[6]基于位置指纹的WiFi定位算法研究[D]. 王淑婷.吉林大学 2015
[7]基于WIFI位置指纹室内定位算法关键技术的研究[D]. 葛丽.南京邮电大学 2015
[8]基于蓝牙4.0低功耗室内定位研究[D]. 卞合善.北京邮电大学 2015
[9]基于位置指纹的WLAN室内定位算法研究[D]. 赵聪.哈尔滨工业大学 2014
[10]智能空间中基于电源线和位置指纹的室内定位技术研究[D]. 万志江.北京工业大学 2014
本文编号：2987049
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