基于自适应WKNN的室内蓝牙定位系统设计与实现

发布时间：2019-11-17 14:24

【摘要】：基于RSS的室内定位方法是现今一种主要的室内定位技术。它通过测量从BLE信标持续发出的蓝牙信号,估计待定位设备所处的位置。不同于GPS在室内场景下的不可靠性,在室内的条件下蓝牙信号更易于获取。这种基于RSS的方法不仅部署简易、成本低廉,而且与其它室内定位方法相比还可以获得更理想的定位精度。本文研究了BLE信标部署的拓扑结构和数目对基于RSS的室内定位精度的影响。本文从这两个影响室内定位精度的因素入手,完成了以下工作:(1)在伦敦玛丽女王大学Mile End图书馆内通过人工场地测量确定了377个采样点的位置,并分别于这377个采样点之上采集RSS数据。在人工采集RSS数据的基础上,生成了一份包含377个采样点信息的无线电地图。(2)通过部署3种不同的BLE信标拓扑结构——“Long”、“Spiral”和“Square”,依次仿真移除10个BLE信标,本文利用这份无线电地图和另外33个测试样点来计算不同BLE信标密度下的定位估计误差。在定位算法方面,由于固定K值的选择,传统的KNN算法和WKNN算法无法获得最优的估计位置。为了解决传统KNN算法在计算估计位置方面的问题,本文还提出了一种自适应的WKNN算法,可以根据样本点间的相似度特性动态改变K值。实验结果表明一种移除了10个BLE信标的特定拓扑结构“Square”可以获得最小的定位误差。此外,本文提出的自适应的WKNN算法性能显著优于KNN和WKNN算法。这将帮助我们优化室内定位系统,提高其定位的精度。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN925

【参考文献】