WLAN信号辅助下的蜂窝网室内外定位技术研究与实现

发布时间：2017-09-28 16:13

  本文关键词：WLAN信号辅助下的蜂窝网室内外定位技术研究与实现

  更多相关文章： 综合定位 反向AP定位 轮廓提取 概率匹配

【摘要】：目前,智能手机的普及和移动互联网的飞速发展,带来了移动定位研究的热潮。基于位置的服务(LBS)更是以精准的定位、导航来保证服务质量。因此,定位技术和定位系统不仅是目前各机构的研究重点,其对于人们的日常生活也具有深远的影响。 目前的室外定位多数依赖全球定位系统(GPS)。GPS在空旷的户外能够达到比较理想的定位性能,但在城市中心等建筑物密集的环境下,由于无线电波的衰减和多径效应地影响,其定位精度显著下降。并且,GPS信号在室内几乎不可用,这也限制了GPS的应用。而目前的室内定位系统,虽然方法较多,但大部分均强烈依赖于信号发射点的位置信息,导致这些系统应用场景太过局限。 本文借助与华为技术有限公司合作的企业项目,针对目前室内外定位系统存在的问题,开发出定位精度更加准确、使用场景更加广泛且鲁棒性更加强健的定位技术和系统。 本文采用指纹匹配技术作为WLAN信号辅助下的蜂窝网室内外定位系统的基础定位方法。该技术不依赖无线电传播模型,因此不受定位场景以及多径效应的限制,且该技术定位延时小、精度高。针对WLAN辅助下的蜂窝网室内外定位,本文采用WLAN-基站数据后端融合方案,运用建筑物轮廓提取、室内外区分和反向AP定位等算法,分别对室内外用户进行定位。本文提出的蜂窝网室内外定位系统基于蜂窝网的网络特征,借助移动通信网络良好的网络覆盖率,使得在密集城区环境下也能够获得较高的定位精度。本文提出的WLAN室内外定位系统,创新地设计了反向AP定位技术,成功解决了目前室内定位AP位置缺失的问题。最后通过测试数据地实际验证,证实了本文设计的定位系统的高精度和高可靠性。
【关键词】：综合定位 反向AP定位 轮廓提取 概率匹配
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925.93
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1. 蜂窝网定位研究现状10-11
• 1.2.2. 室内定位研究现状11-12
• 1.3 本文工作12-13
• 1.4 论文章节安排13-15
• 第二章 WLAN辅助下的蜂窝网室内外定位系统方案设计15-20
• 2.1 综合定位系统设计15-18
• 2.1.1. WLAN-基站数据后端融合方案15-17
• 2.1.2. 综合定位系统17-18
• 2.2 位置指纹定位原理18-19
• 2.2.1. 离线指纹库建立18-19
• 2.2.2. 在线匹配定位19
• 2.3 本章小结19-20
• 第三章 蜂窝网室内外定位系统设计与实现20-45
• 3.1 蜂窝网通信原理20-24
• 3.1.1. 测量上报的触发20-23
• 3.1.2. 小区选择23-24
• 3.2 电子地图建筑物轮廓提取24-34
• 3.2.1 电子地图数据结构分析25
• 3.2.2 轮廓提取规则提取25-34
• 3.3 生成指纹34-37
• 3.3.1 划分立体栅格34-36
• 3.3.2 室内外指纹建模36-37
• 3.4 室内外区分2SVC37-40
• 3.4.1. 2SVC原理37-40
• 3.4.2. 2SVC室内外区分算法40
• 3.5 指纹匹配定位算法40-43
• 3.5.1. 贝叶斯概率定位方法40-41
• 3.5.2. 非对称概率分布41-43
• 3.6 L滤波性能提升43-44
• 3.7 本章小结44-45
• 第四章 WLAN室内外定位系统设计与实现45-61
• 4.1 802.11系列协议45-48
• 4.1.1 802.11a/b/g/n45-47
• 4.1.2 802.11ac47-48
• 4.2 WLAN信号采集软件设计与实现48-49
• 4.3 反向定位AP49-56
• 4.3.1 WLAN数据预处理49-51
• 4.3.2 测量点方向导数计算51-52
• 4.3.3 模糊C均值聚类52-54
• 4.3.4 类首梯度54-55
• 4.3.5 AP水平面投影定位55
• 4.3.6 AP高度定位55-56
• 4.4 基于WLAN信息结构的概率建模56-60
• 4.4.1 离线信息采集56-57
• 4.4.2 在线匹配定位57-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 实验结果与结论61-68
• 5.1 实验所需数据及系统性能指标61-63
• 5.1.1 训练与测试数据61-62
• 5.1.2 性能衡量指标62-63
• 5.2 实验结果与分析63-67
• 5.2.1 电子地图建筑物轮廓提取准确率分析63-64
• 5.2.2 WLAN网络室内外区分2SVC准确率分析64-65
• 5.2.3 蜂窝网室外定位精度分析65
• 5.2.4 L滤波结果校正分析65-66
• 5.2.5 反向定位AP及WLAN网络定位精度分析66-67
• 5.3 本章小结67-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 论文总结68
• 6.2 进一步研究与展望68-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 赵春晖;吴舟;;基于NLOS环境下的TOA/AOA混合定位算法[J];哈尔滨工业大学学报;2007年01期

2 孙瑜,范平志;射频识别技术及其在室内定位中的应用[J];计算机应用;2005年05期

3 袁正午;邓思兵;李恭伟;;基于多元线性回归快速迭代的室内定位方法研究[J];计算机应用研究;2007年12期

4 王昕,王宗欣,刘石;一种考虑非视线传播影响的TOA定位算法[J];通信学报;2001年03期

，

本文编号：936817