无线指纹地图的二义性消除和实时生成

发布时间：2021-05-24 17:40

　　实时生成无线指纹地图是保证定位服务可靠性和可扩展性的关键。然而,现有采用人工勘测离线构造无线指纹地图的方法存在人工开销过大和可扩展性较差的问题。利用群智感知方式,可以大大降低人工勘测的开销,并提高系统可扩展性。然而现有的群智感知方式受限于设备多样性和商用设备精度约束,存在严重的轨迹二义性和无线指纹二义性问题,这些问题严重制约了系统的广泛部署。针对这些问题,论文围绕无线地图的二义性消除和实时生成展开研究,设计并实现一个基于粒子滤波和轨迹融合的低损耗轨迹与射频地图生成方法（low-loss trajectory and radio map generation,LOTR）。该方法无需设置定位锚点,无需获取用户初始位置,无需特定硬件支持,具有较强的实时性和可扩展性。论文的主要研究内容如下。首先,提出一种基于行人航位推算的增强粒子滤波方法。增强粒子滤波可以在利用惯性导航数据与地图信息获取行人移动轨迹;同时,增强粒子滤波使用轨迹在地图中映射的唯一性修正行人轨迹的步长和方向;提出且讨论由于轨迹特征（长度,形状等）差异和地图局部结构相似性引起的轨迹二义性问题。其次,提出一种基于室内轨迹时空逻辑相关性... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景以及研究意义
    1.2 课题相关领域国内外研究现状
        1.2.1 行人航位推算
        1.2.2 即时定位与地图构建技术
        1.2.3 基于Wi-Fi的室内定位技术
            1.2.3.1 基于Wi-Fi指纹的室内定位技术
            1.2.3.2 基于Wi-Fi的行人SLAM
    1.3 论文研究内容
    1.4 论文组织结构
第2章 无线指纹定位的基本过程和相关技术
    2.1 基本过程
    2.2 行人航位推算
        2.2.1 步态检测
    2.3 轨迹定位
        2.3.1 方向检测
    2.4 Wi-Fi指纹
    2.5 轨迹定位
    2.6 地图构建
    2.7 指纹融合
    2.8 本章小结
第3章 基于增强粒子滤波的室内轨迹生成
    3.1 系统设计
    3.2 数据采集
        3.2.1 自适应采样频率
        3.2.2 运动数据获取
        3.2.3 空间区域划分
    3.3 增强粒子滤波
    3.4 轨迹二义性
    3.5 本章小结
第4章 轨迹重构和无线指纹地图实时生成
    4.1 轨迹及轨迹簇
    4.2 轨迹二义性消除
        4.2.1 轨迹簇之间的相似性
        4.2.2 轨迹簇联合约束
        4.2.3 轨迹簇拼接
        4.2.4 轨迹簇的分发
        4.2.5 轨迹二义性消除的时间复杂度
    4.3 指纹二义性消除
        4.3.1 轨迹平滑
        4.3.2 室内无线指纹地图的生成
        4.3.3 指纹二义性消除的时间复杂度
    4.4 本章小结
第5章 实验结果与性能分析
    5.1 实验设置与数据获取
        5.1.1 实验设置
        5.1.2 数据获取
    5.2 对标方法
    5.3 性能评估
    5.4 性能评估
        5.4.1 惯性导航轨迹精度
        5.4.2 轨迹簇联合约束精度
        5.4.3 系统定位精度
        5.4.4 系统启动速度
        5.4.5 系统健壮性
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]轻量扩展的射频指纹地图构造方法[J]. 刘文远,刘慧香,温丽云,王林.  电子与信息学报. 2018(02)
[2]一种基于Voronoi图和朴素贝叶斯的室内定位无线地图构建方法[J]. 杨雨浓,何春蓉,郭松涛.  重庆师范大学学报(自然科学版). 2016(04)
[3]基于动态地标的在线室内平面图生成方法[J]. 刘文远,吕倩,王林,杨绸绸.  电子与信息学报. 2016(06)
[4]基于行人航位推算的室内定位技术综述[J]. 蔡敏敏.  微型机与应用. 2015(13)



本文编号：3204589