基于WIFI位置指纹室内定位算法关键技术的研究

发布时间：2017-05-04 05:07

  本文关键词：基于WIFI位置指纹室内定位算法关键技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无线网络的广泛应用和移动智能终端的迅猛发展,高精度的室内定位服务需求快速增长,在医疗保健、紧急救援、社交网络、导航和监控等领域均展示出巨大的市场前景。基于WIFI的位置指纹室内定位算法实现简单,成本低廉,且能够满足大多数室内定位应用的精度需求,成为室内定位技术的研究热点。本文对基于WIFI位置指纹室内定位技术进行了研究。首先分析了基于WIFI位置指纹室内定位算法中可能存在的定位误差及产生原因,分别从离线采样和在线定位两个阶段,着手于位置指纹数据库的构建、区域划分、AP选择和匹配估计四个主要环节,以减少工作量和精度优化为目标,提出了基于WIFI位置指纹室内定位的改进方案,仿真表明,改进后的位置指纹定位算法提高了定位精度和系统运行效率。其次,提出了基于图论着色理论的区域划分方法,充分利用数据空间相似性关系把复杂的聚类算法转化为简单的图论着色算法,以接收到相同AP的个数作为相似性特征,构造参考点的邻近关系图,通过顶点着色算法取代传统的迭代聚类运算,降低了系统计算成本,并取得良好的聚类效果。最后,为了弥补单一室内定位算法精度不高的问题,研究基于WIFI位置指纹和蓝牙的融合性室内定位算法,给出了蓝牙热点部署和辅助进行区域判定的具体方案,通过消耗少量的硬件成本,引入蓝牙设备把定位区域划分为若干子区域,减弱了传统聚类算法对指纹数据库可靠性的依赖,也大大减少了在线定位时进行聚类判定计算量,提高了系统实时性和定位精度。
【关键词】：室内定位 位置指纹 定位精度 着色理论 融合算法
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究意义及背景9-10
• 1.2 国内外发展及研究现状10-14
• 1.2.1 室内定位系统研究现状10-11
• 1.2.2 室内定位技术研究现状11-13
• 1.2.3 位置指纹定位算法研究现状13-14
• 1.3 本文主要研究工作及章节安排14-16
• 第二章 基于WLAN室内定位技术概述16-26
• 2.1 WLAN室内定位技术的分类16-22
• 2.1.1 近似法16-17
• 2.1.2 几何法17-21
• 2.1.3 场景分析法21
• 2.1.4 几种定位方法的比较21-22
• 2.2 基于位置指纹的室内定位技术22-25
• 2.2.1 位置指纹定位基本原理22-23
• 2.2.2 典型位置指纹匹配算法23-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第三章 基于WIFI位置指纹室内定位的改进方案26-44
• 3.1 位置指纹法在室内定位中存在的问题26-28
• 3.1.1 位置指纹数据库构建工作量问题26-27
• 3.1.2 位置指纹的匹配效率问题27
• 3.1.3 定位算法复杂度和精度问题27-28
• 3.2 位置指纹室内定位改进方案28-36
• 3.2.1 位置指纹数据库构建28-31
• 3.2.2 K均值聚类区域划分方法31-33
• 3.2.3 改进的最大信号强度AP选择法33-34
• 3.2.4 加权K邻近匹配算法（WKNN）34-36
• 3.3 仿真分析36-42
• 3.3.1 数据预处理36-38
• 3.3.2 数据库内插误差比较38-39
• 3.3.3 K均值聚类运行时间和精度比较39-40
• 3.3.4 AP选择的运行时间和精度比较40-42
• 3.3.5 匹配算法误差比较42
• 3.4 本章小结42-44
• 第四章 基于图论着色聚类的位置指纹定位算法研究44-53
• 4.1 图论着色理论44-46
• 4.1.1 基本原理44-45
• 4.1.2 贪心算法45-46
• 4.2 基于图论着色理论的区域划分方法46-48
• 4.2.1 点着色和聚类的关系46
• 4.2.2 衡量聚类效果好坏的指标46-47
• 4.2.3 基于图论着色理论的聚类算法47-48
• 4.3 仿真分析48-52
• 4.3.1 聚类时间比较50
• 4.3.2 Eff指标比较50-51
• 4.3.3 定位精度比较51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第五章 基于WIFI和蓝牙融合的位置指纹室内定位算法研究53-62
• 5.1 蓝牙辅助WIFI位置指纹定位的可行性分析53-55
• 5.1.1 基于WIFI位置指纹定位分析53-54
• 5.1.2 基于蓝牙的室内定位分析54
• 5.1.3 蓝牙辅助WIFI定位的可行性分析54-55
• 5.2 基于WIFI和蓝牙的融合定位方案研究55-59
• 5.2.1 蓝牙热点部署55-56
• 5.2.2 基于WIFI和蓝牙融合的位置估计方法56-58
• 5.2.3 区域判定58-59
• 5.3 仿真分析59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 总结62-63
• 6.2 展望63-64
• 参考文献64-68
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的专利68-69
• 致谢69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王忠民;陈振;潘春华;;一种改进的位置指纹智能手机室内定位算法[J];西安邮电大学学报;2014年01期

  本文关键词：基于WIFI位置指纹室内定位算法关键技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：344443