基于WLAN的大型机场候机楼室内定位方法研究

发布时间：2020-04-26 19:54

【摘要】：近年来,随着无线局域网的不断发展,人们对基于位置服务需求在不断上升,基于无线局域网(WLAN)的室内定位技术已成为该领域的研究热点与重点。本文首先在对国内外室内定位的研究现状进行分析的基础上,对大型机场候机楼这一定位环境的特点进行了研究,指出在候机楼环境中影响定位效果的因素。其次,针对候机楼环境中大旅客流量影响定位效果这一突出问题提出一种基于谱回归核判别分析(SRKDA)和加权K近邻(WKNN)结合的室内定位算法,称为SRKDA-WKNN算法。该算法将离线阶段采集的接收信号强度(RSS)数据作为指纹数据,并进行SRKDA处理,之后将处理过的指纹数据与位置信息共同组成特征指纹库;在线阶段,将待定位终端采集的RSS数据同样进行SRKDA处理形成特征指纹数据,并与离线阶段建立的特征指纹库使用WKNN算法进行匹配,以此来进行位置估计。实验结果表明该算法具有较高的定位准确率和较低的平均误差。最后,针对候机楼中广泛存在的非视距通信环境造成的定位误差较大问题,提出一种基于RSS特征扩展的定位算法。该算法是对SRKDA-WKNN算法进行改进,先采用最小二乘支持向量机回归模型进行终端到接入点的距离估计,然后将估计距离与RSS数据共同作为指纹数据,之后采用基于SRKDA-WKNN的室内定位算法思想进行位置估计。实验结果表明该算法相较于基于SRKDA-WKNN的室内定位算法定位效果有进一步提升。
【图文】：

分配系统(Distribution System，DS)：分通过连接到一个分配系统，然后再连接到另WLAN 有两种工作模式：分布对等模式架构模式。基础架构模式由于其网络覆盖和应用。在基础架构模式下，AP 以一定频率息，如服务集标识符(Service Set Identifier，来自 AP 的信息，如接收信号强度等信息。如选择接收信号强度最大的 AP 或者选择某的信息有接收信号强度及可以唯一确定 AP室内定位。基于 WLAN 的室内定位算法思个 AP 的信号信息，之后选择合适的定位算终得到待定位终端的位置信息。

采集到的接收信号强度生成的频率直方图；图2-6(b)是在人员稀疏的环境中，采集到的接收信号强度生成的频率直方图。在图 2-6(a)中，，由于处于人员密集环境，在同一个位置采集到的 RSS 数据波动较明显，而在图 2-6(b)中，RSS 数据较为集中，从图 2-6 可以看出，人体对接收信号强度有明显影响。因此研究大型机场候机楼环境中的室内定位方法，首先需要解决大客流量带来的定位效果不佳这一问题。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V351;TN925.93

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本文编号：2641837