基于WLAN的室内定位技术研究

发布时间：2017-03-25 16:11

  本文关键词：基于WLAN的室内定位技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人们对位置信息需求的不断增长，基于位置的服务受到越来越多的关注，在紧急救助、资产定位、个性化信息传递等领域显示出巨大的活力。基于无线局域网的室内定位技术由于可以充分利用现有的无线局域网资源，能够以纯软件的方式实现，系统实现成本低，已成为目前室内定位研究的热点。 本文对基于无线局域网和位置指纹的定位技术进行了比较深入、系统的研究，并针对定位精度、移动设备能耗等方面存在的问题，，提出了相应的解决方案。通过算法比较和实验分析，证明了方案的有效性和可行性。 首先，对在实际WLAN环境中测得的位置指纹数据，从定位的角度分析了接收信号强度的统计特性，在此基础上指出定位误差产生的原因、定位无线接入点选取的原则和重要性以及减小定位误差的方法，为定位算法的设计和定位系统的实现提供了实验和理论依据。 其次，针对移动定位终端存储容量和能量受限的特点，提出一种基于能效的WLAN室内定位系统设计方案。该方案包括基于网卡灵敏度的虚拟接入点预处理算法、基于非断续接收信号强度的聚类算法、基于接收信号强度空间区分度的精定位接入点选择算法以及基于接收信号强度空间区分度的加权最近邻算法。 最后，利用定位环境中得到的实际测量数据，对本文提出的定位系统进行实验，从定位精度和能效两方面对系统的性能进行评估。实验结果表明，本文提出的基于能效设计的室内定位系统，在提高定位精度的同时，降低了数据库规模，减少了服务器与客户端的数据传送量。
【关键词】：室内定位 位置指纹 仿射传播聚类 空间区分度 网卡灵敏度
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN925.93
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题背景及意义11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.3 本文的主要研究内容14
• 1.4 本文组织结构14-17
• 第2章 室内定位相关技术17-24
• 2.1 无线局域网技术基础17-19
• 2.1.1 802.11 网络成员和结构17-18
• 2.1.2 802.11 网络基本元素18-19
• 2.1.3 信号采集工作原理19
• 2.2 基于 WLAN 和位置指纹的室内定位技术19-22
• 2.2.1 基本原理19-20
• 2.2.2 主要定位算法20-22
• 2.3 典型室内定位系统22-23
• 2.3.1 RADAR22
• 2.3.2 Ekahau22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 无线局域网定位中的关键因素分析24-44
• 3.1 实验平台设计24-27
• 3.1.1 实验准备24-26
• 3.1.2 实验设计26-27
• 3.2 接收信号强度的统计特性27-33
• 3.2.1 接收信号强度的分布27-29
• 3.2.2 接收信号强度的独立性29-30
• 3.2.3 短暂的信号消失30-31
• 3.2.4 采样数量31-33
• 3.3 不同 AP 的接收信号强度分布特点33-37
• 3.3.1 公共 AP 和私有 AP33-34
• 3.3.2 虚拟 AP34-36
• 3.3.3 多天线 AP36-37
• 3.4 位置指纹的区分37-41
• 3.4.1 位置指纹间的区别37-39
• 3.4.2 两个位置指纹的分布39-41
• 3.5 实验结果分析与总结41-42
• 3.6 本章小结42-44
• 第4章 基于能效的室内定位系统模型设计与实现44-60
• 4.1 基于能效的 WLAN 室内定位系统模型设计44-46
• 4.1.1 系统模型总体设计44-45
• 4.1.2 系统模型设计特点45-46
• 4.2 基于能效的 WLAN 室内定位系统实现——离线阶段46-52
• 4.2.1 指纹采集46-47
• 4.2.2 离线 AP 选择47-48
• 4.2.3 虚拟 AP 预处理48-49
• 4.2.4 指纹数据库平滑滤波49-50
• 4.2.5 仿射传播聚类50-52
• 4.3 基于能效的 WLAN 室内定位系统实现——在线阶段52-58
• 4.3.1 基于类匹配的粗定位52-53
• 4.3.2 在线 AP 选择53-55
• 4.3.3 精定位55-58
• 4.4 本章小结58-60
• 第5章 实验结果与系统性能60-73
• 5.1 实验环境及设备60
• 5.2 实验数据60-61
• 5.2.1 训练数据60
• 5.2.2 验证数据60-61
• 5.2.3 测试数据61
• 5.3 性能衡量61-62
• 5.4 实验结果与分析62-72
• 5.4.1 离线阶段——虚拟 AP 预处理62-64
• 5.4.2 离线阶段——仿射传播聚类64-67
• 5.4.3 在线阶段——在线 AP 选择67-69
• 5.4.4 在线阶段——精定位69-70
• 5.4.5 离线采样数量与定位精度70-71
• 5.4.6 离线 AP 选择与定位精度71-72
• 5.5 本章小结72-73
• 结论73-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果79-80
• 致谢80-81
• 作者简介81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 石晓伟;张会清;邓贵华;;基于BP神经网络的距离损耗模型室内定位算法研究[J];计算机测量与控制;2012年07期

2 盛峰;姜文博;李明明;;共建共享 开启WiFi绿色发展模式[J];上海信息化;2012年08期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张明华;基于WLAN的室内定位技术研究[D];上海交通大学;2009年

  本文关键词：基于WLAN的室内定位技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：267448