一种基于指纹库的新型室内无线定位算法的设计与实现

发布时间：2017-06-03 17:02

  本文关键词：一种基于指纹库的新型室内无线定位算法的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：室内定位系统是随着室内导航、室内商业活动以及社交网络等社会活动实用性的发展而衍生出的一个新的概念与技术。与发展时间较早且较为成熟的室外定位系统相比,室内定位在定位环境、定位精度和系统性能等方面表现出了一定的局限性。近年来,为了突破技术的局限,室内定位成为了研究领域的一个热门。一个成熟和稳定的室内定位系统会对未来人类的生产和生活带来极大的便利。通过研究当下几种主流的室内定位系统,可以发现其局限性主要表现在以下几个方面：首先,室内的环境变化复杂,建筑物内部墙壁的布局、材料以及人体的活动对无线信号的传输都存在一定的影响,从而导致定位的误差；其次,当前主流的室内定位技术需要对定位环境进行提前的部署,如利用射频和蓝牙技术的室内定位系统,需要事先布置射频和蓝牙信号的发射器,增加了定位系统的运行成本；最后,比较成熟的室内定位系统往往是对静态的待定位点具有良好的定位效果,而对移动中的定位点的定傅效果不佳。这些室内定位系统中所面临的局限性问题都是在研究领域亟待解决的问题。本文在研究当前最新的室内定位系统和技术的基础上,结合实验环境的自身特点,提出了一种新型的基于指纹库和Wi-Fi信号强度的室内无线定位算法,并将该算法应用到真实的室内定位系统中。由于室内环境的变化会对无线信号的传输造成一定的干扰,从而间接影响定位结果和精度,因此,本文采用Wi-Fi信号的相对RSS大小序列向量组代替传统的Wi-Fi信号强度来构建指纹数据库,并且针对该指纹数据的构建方法提出了针对性的指纹匹配算法。另外,本文还提出了一种定位纠错机制,通过对客户端移动路径的追踪来判定定位结果的准确性。实验结果表明,本算法可以在一定程度上降低由室内环境的频繁变化而造成的定位误差,提高室内定位系统的运行效率。
【关键词】：室内定位系统 Wi-Fi信号 相对信号强度 精确度
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 课题研究背景及其意义8-10
• 1.2 课题研究现状和发展趋势10-11
• 1.2.1 室内无线定位系统的局限性10-11
• 1.2.2 室内无线定位系统的发展趋势11
• 1.3 主要工作11
• 1.4 本章小结11-13
• 2 相关技术背景13-24
• 2.1 Wi-Fi技术13-14
• 2.1.1 Wi-Fi技术简介13
• 2.1.2 Wi-Fi技术的优点13-14
• 2.2 室内定位系统的体系结构14-17
• 2.2.1 室内定位系统的功能层次结构14-15
• 2.2.2 室内定位系统的通信部署结构15-17
• 2.3 常用的室内定位算法17-23
• 2.3.1 测距定位法17-20
• 2.3.2 指纹定位法20-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 FMA-RRSS室内无线定位系统和算法设计24-50
• 3.1 系统和算法概述24-25
• 3.2 室内无线定位系统的设计与实现25-29
• 3.2.1 系统的部署结构25-26
• 3.2.2 系统的功能结构26-28
• 3.2.3 系统的服务流程28-29
• 3.3 基于指纹库的室内无线定位算法(FMA-RRSS)29-49
• 3.3.1 Wi-Fi传播信号解析29-32
• 3.3.2 FMA-RRSS的指纹数据库建立算法32-42
• 3.3.3 FMA-RRSS的定位匹配算法42-47
• 3.3.4 FMA-RRSS的纠错机制47-49
• 3.4 本章小结49-50
• 4 FMA-RRSS室内无线定位系统实现和性能分析50-61
• 4.1 Wi-Fi实验环境搭建50-52
• 4.1.1 搭建Wi-Fi网络硬件设备50-51
• 4.1.2 Wi-Fi-网络结构设计51
• 4.1.3 确定AP的数量及部署位置51-52
• 4.2 客户端实现52-54
• 4.2.1 采样阶段52-54
• 4.2.2 定位阶段54
• 4.3 服务器端实现54-58
• 4.3.1 采样阶段55
• 4.3.2 定位阶段55-58
• 4.4 系统性能分析58-60
• 4.5 本章小结60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-64
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况64-65
• 致谢65-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 韩霜;罗海勇;陈颖;丁玉珍;;基于TDOA的超声波室内定位系统的设计与实现[J];传感技术学报;2010年03期

  本文关键词：一种基于指纹库的新型室内无线定位算法的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：418690