当前位置:主页 > 科技论文 > 信息工程论文 >

基于BLE室内定位关键技术研究与开发

发布时间:2019-03-12 16:11
【摘要】:随着无线通信技术和计算机领域的快速发展,人们对定位方面的需求越来越多。但是大型商场等场所的环境状况,会对GPS定位系统的信号传播造成一定的影响,从而很难达到预想的定位效果。所以本文针对此定位场景进行分析和模拟测试,使得在此环境下也具有较好的定位效果。本文首先对研究背景和国内外当前室内定位的研究现状进行比较分析。通过对当前主流的室内定位技术进行阐述和分析优缺点,采用具有低功耗、抗干扰、远距离的蓝牙4.0技术作为系统平台的硬件搭建。然后对蓝牙4.0技术进行详细的介绍和阐述,并对蓝牙的组网和系统结构进行探索,并采用一主多从的组网方式,这也是建立测距模型和验证定位算法的有效性的前提条件。其次,本文采用基于距离测量的定位方法。根据室内的环境,建立基于接收信号强度指示(Receive Signal Strength Indicator,RSSI)的路径损耗模型。由于采集的RSSI值容易受到室内多径效应的干扰,导致粗大误差数据或随机误差数据的出现。本文采用拉依达检验法结合卡尔曼滤波算法,对产生的误差数据进行滤波处理,从而构建出准确的路径损耗模型。最后,本文通过理论分析,设计了优化的加权四边定位算法进行最终的室内定位分析和测试。由于加权四边定位算法仍存有不足,因此对其加权值所占的比重进行分析,通过实验数据验证获取最优的加权值参数。在建立较为准确的路径损耗模型的基础上,在室内建立相应的测试点,对当前使用较多的三边测量法、加权质心定位算法和优化的加权四边定位算法进行数据采集和定位分析。通过分析最终的定位数据,验证了优化后的室内定位算法在实际环境中定位效果较好,定位精度基本在0.6米以内,满足当前室内定位的要求。
[Abstract]:With the rapid development of wireless communication technology and computer field, there is more and more demand for location. However, the environmental conditions of large-scale shopping malls and other places will have a certain impact on the signal propagation of GPS positioning system, so it is difficult to achieve the desired positioning effect. So this paper carries on the analysis and the simulation test to this localization scene, makes under this environment also has the better localization effect. Firstly, this paper makes a comparative analysis of the research background and the current research situation of indoor positioning at home and abroad. By expounding and analyzing the advantages and disadvantages of the current mainstream indoor positioning technology, the bluetooth 4.0 technology with low power consumption, anti-interference and long distance is used to build the hardware of the system platform. Then the bluetooth 4.0 technology is introduced and elaborated in detail, and the network and system structure of Bluetooth are explored, and one master multi-slave networking mode is adopted, which is also the precondition to establish ranging model and verify the validity of location algorithm. Secondly, the positioning method based on range measurement is adopted in this paper. According to the indoor environment, a path loss model based on the received signal strength indicator (Receive Signal Strength Indicator,RSSI) is established. The RSSI value collected is easily interfered by indoor multipath effect, which leads to the appearance of coarse error data or random error data. In this paper, the Lajda test combined with Kalman filtering algorithm is used to filter the resulting error data, and then an accurate path loss model is constructed. Finally, based on the theoretical analysis, this paper designs an optimized weighted quadrilateral positioning algorithm to carry out the final indoor positioning analysis and testing. Because of the deficiency of the weighted quadrangle localization algorithm, the proportion of the weighted value is analyzed, and the optimal weighted value parameter is obtained through the experimental data verification. On the basis of establishing a more accurate path loss model, the corresponding measurement points are set up in the laboratory. The data acquisition and location analysis are carried out by using more trilateral measurement methods, weighted centroid localization algorithm and optimized weighted four-edge localization algorithm. Through the analysis of the final positioning data, it is verified that the optimized indoor positioning algorithm has a good positioning effect in the actual environment, and the positioning accuracy is basically within 0.6 meters, which meets the requirements of the current indoor positioning.
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN92

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;室内定位蓄势待发[J];建材发展导向;2013年06期

2 赵军;李鸿斌;王智;;无线网络室内定位系统研究[J];信息与控制;2008年04期

3 梁韵基;周兴社;於志文;倪红波;;普适环境室内定位系统研究[J];计算机科学;2010年03期

4 汪苑;林锦国;;几种常用室内定位技术的探讨[J];中国仪器仪表;2011年02期

5 王丽英;;导航发展的新热点——室内定位[J];今日电子;2011年12期

6 ;卫星信号易被干扰 室内定位技术解析[J];金卡工程;2012年07期

7 李振;姚以鹏;;大型公共场馆智能室内定位导游系统的技术研究[J];广东科技;2013年12期

8 袁飞;;浅谈室内定位与机场旅客个性化服务[J];中国科技信息;2014年08期

9 张玉梅;康晓霞;;救援队员室内定位技术分析[J];消防科学与技术;2012年06期

10 杨华;刘军发;陈益强;;一种基于多终端动态协同的室内定位方法[J];计算机应用研究;2012年07期

相关会议论文 前8条

1 张立立;钟耳顺;;无线室内定位技术[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年

2 郭明涛;李文元;龚福春;;室内定位方法分析[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年

3 郭旭斌;叶长城;王忆文;李辉;;基于无线传感器网络的室内定位系统[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年

4 房秉毅;李熹;;超宽带室内定位系统研究[A];2005年全国超宽带无线通信技术学术会议论文集[C];2005年

5 高雪晨;蒋泰;曹林峰;;基于RFID的室内定位系统设计[A];广西计算机学会2012年学术年会论文集[C];2012年

6 徐劲松;卢晓春;边玉敬;;基于UWB的室内定位系统设计与仿真[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年

7 雷地球;罗海勇;刘晓明;;一种基于WiFi的室内定位系统设计与实现[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年

8 胡斌;宋娜娜;;基于航位推测技术的消防人员室内定位系统研究[A];2014中国消防协会科学技术年会论文集[C];2014年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 马静t,

本文编号:2438939


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2438939.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户c0dc5***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com