基于无线局域网的室内定位技术

发布时间：2017-05-16 13:02

  本文关键词：基于无线局域网的室内定位技术，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着室内定位技术的不断发展,利用射频技术、无线局域网等技术来进行室内定位变得越来越受到研究人员的关注。由于利用无线局域网无需额外的定位设备的开销,只需要室内具备信道传播的无线局域网络热点即可,所以用无线局域网技术进行室内定位成为主流。然而,由于室内定位存在着如非视距因素、多径效应等因素的影响,信号在传播的途中存在损耗和信号波动,并且波动效果随着距离远近的变化而不同。本文在这些方面进行了一系列的实验和研究,主要包括基于方差修正位置指纹距离的室内定位算法以及基于混合定位热点的室内定位研究。首先,从基于无线局域网的室内定位中存在的信号波动和损耗这两个问题出发,在室内环境中布置无线局域网环境,收集分析来自不同无线局域网络热点的信号强度和收集多次之后的信号方差值。依据这些数据绘制信号强度值和方差的关系图,并且由大量数据的分析和图表显示,得出了室内无线局域网信道传播的强度和方差之间存在关系的结论。其次,根据信号传播过程中信号值和方差之间的实验得出的结论,针对不同的定位热点,利用重新定义的位置指纹距离公式计算指纹距离。并且该距离需要依据当前接收到的不同的信号强度值来进行不同程度的修正,从而达到减少信号强度值传输过程中由于干扰因素产生的波动影响。另一方面,由于定位过程中存在诸如过大、过快的人流经过等不确定因素造成的信号瞬时波动很大的问题,我们给上述定位过程进行算法优化,对于该算法设定阈值,从而进一步减少定位过程中不稳定因素对于定位结果的影响。最后,为了解决在较大的室内定位环境下采用基于指纹定位算法存在定位“盲点”的问题,即某些位置点无法采用基于位置指纹的这类算法进行定位,所以我们考虑到移动终端本身也存在的无线热点功能,向外辐射信号,因此我们基于此提出了基于混合热点的定位算法,根据周围接收到的来自定位热点和来自终端的热点的情况不同,确定了不同的计算定位结果的方法,来实现定位过程中出现定位盲点的情况。
【关键词】：室内定位 位置指纹 信号强度值 指纹距离 混合热点定位
【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】：TN925.93
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 研究现状10-11
• 1.3 研究内容11-12
• 1.4 本文的组织结构12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 第二章 相关研究工作14-24
• 2.1 定位概述14-15
• 2.2 定位衡量标准15-16
• 2.3 室内定位算法研究16-20
• 2.3.1 信号测距算法16-18
• 2.3.2 最近邻算法18-19
• 2.3.3 K近邻算法19
• 2.3.4 K加权近邻算法19-20
• 2.4 室内定位技术20-23
• 2.4.1 RFID技术20-22
• 2.4.2 红外技术22
• 2.4.3 蓝牙技术22-23
• 2.4.4 WIFI技术23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 基于方差修正指纹距离的室内定位算法24-42
• 3.1 相关工作24
• 3.2 问题分析24-26
• 3.3 算法原理26-29
• 3.3.1 指纹距离定义26-28
• 3.3.2 测量误差计算28
• 3.3.3 修正权重计算28-29
• 3.4 算法流程29-32
• 3.4.1 离线阶段29-30
• 3.4.2 定位阶段30-32
• 3.5 VFDA优化32-34
• 3.6 实验验证与性能分析34-41
• 3.6.1 性能指标34-35
• 3.6.2 实验环境35-36
• 3.6.3 实验验证与分析36-41
• 3.7 本章小结41-42
• 第四章 基于混合WIFI热点室内定位算法42-61
• 4.1 问题分析42-43
• 4.2 相关工作43-45
• 4.3 混合WIFI热点定位算法45-52
• 4.3.1 定位场景45-48
• 4.3.2 基于混合热点定位算法48-52
• 4.4 算法流程52-53
• 4.5 实验验证与性能分析53-60
• 4.5.1 性能指标53-54
• 4.5.2 实验环境54-55
• 4.5.3 实验验证与分析55-60
• 4.6 本章小结60-61
• 第五章 定位原型系统设计与实现61-73
• 5.1 系统需求分析61-64
• 5.1.1 移动终端62-63
• 5.1.2 服务器端63-64
• 5.2 定位平台64-65
• 5.3 模块分析65-70
• 5.3.1 终端模块类及方法65-67
• 5.3.2 服务模块类及方法67-70
• 5.4 系统实现70-72
• 5.5 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 总结73-74
• 6.2 展望74-75
• 参考文献75-78
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文78-79
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利79-80
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目80-81
• 致谢81

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