基于GPS/WiFi/蜂窝的室内外无缝定位技术研究及定位系统设计
发布时间：2021-06-22 20:41
二十一世纪以来,无线通信技术的快速发展深刻地改变着世界经济的发展方向和人们的思维及生活方式。随着智能终端的快速普及,人们在生活和工作中越来越多地应用到位置服务,而位置服务的核心要素之一是定位技术。现如今,由于人们对位置服务要求的日益提高,室内外无缝定位技术已成为当前的研究热点。GPS定位由于其在室外覆盖广、定位精度高和实时性强等特点,被广泛应用于室外开阔区域的定位。但是由于建筑物对卫星信号的遮挡,GPS定位在繁华市区和室内区域会有失效的现象发生。WiFi网络具有成本低、部署方便等优点,在室内场所（机场、校园、医院、商业区和住宅楼）广泛分布,从而也成为了室内定位研究的热点。蜂窝信号既可以覆盖繁华市区,也几乎可以覆盖所有室内区域,通过引入蜂窝网络,可实现定位场景的全覆盖。基于以上所述,本论文研究了GPS/WiFi/蜂窝定位方式之间的切换,并且在Android平台上实现该无缝定位系统。首先,通过阅读大量室外、室内定位技术的文献资料,对比分析各种定位技术以确定方案的可行性。并且对其中涉及的相关技术原理和特点进行介绍分析,包括基本的GPS定位原理、位置指纹定位技术、典型的DCM算法、典型的无线信...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 论文研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 全球定位系统(GPS)发展现状
1.2.2 蜂窝网络无线定位技术发展现状
1.2.3 室内定位技术发展现状
1.2.4 室内外无缝定位技术发展现状
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文组织结构
第2章 无线定位技术相关理论
2.1 GPS系统定位原理
2.2 无线定位技术
2.2.1 无线定位基本技术分类
2.2.2 定位性能评价指标
2.3 位置指纹定位技术
2.3.1 位置指纹定位的原理
2.3.2 典型的匹配算法
2.4 无缝定位技术
2.5 本章小结
第3章 无缝定位系统相关算法研究
3.1 无线信号的传播模型
3.1.1 对数距离路径损耗模型
3.1.2 Keenan-Motley模型
3.1.3 COST231 Walfish-Ikegami模型
3.2 位置指纹定位算法研究
3.2.1 DCM算法的数学量化分析
3.2.2 仿真场景的搭建
3.2.3 K值对定位精度的影响
3.2.4 DCM算法性能对比分析
3.2.5 位置指纹维度对定位精度的影响
3.3 RSS1分析及数据预处理
3.4 Alpha-count切换算法
3.4.1 算法原理
3.4.2 定位算法切换仿真分析
3.5 定位方式切换仿真
3.5.1 仿真场景的搭建
3.5.2 蜂窝位置指纹定位
3.5.3 定位方式对比分析
3.6 本章小结
第4章 基于Android的无缝定位系统的设计与实现
4.1 Android简介
4.2 无缝定位系统的设计
4.2.1 需求分析
4.2.2 定位工作流程
4.3 基于Android的关键技术
4.3.1 GPS定位
4.3.2 WiFi信息获取
4.3.3 基站信息获取
4.3.4 百度地图应用开发
4.4 基于Android的无缝定位系统实现
4.4.1 指纹数据库的设计
4.4.2 系统定位切换原理
4.4.3 离线训练阶段的实现
4.4.4 在线定位阶段的实现
4.5 本章小结
第5章 系统测试与效果演示
5.1 测试环境的搭建
5.1.1 测试环境介绍
5.1.2 试验所需工具
5.1.3 程序参数值设定
5.2 功能测试
5.2.1 应用主界面
5.2.2 指纹数据的采集、存储测试
5.2.3 在线定位的测试
5.3 结果分析
5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间申请的专利和参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]融合GPS与Wi-Fi的室内外无缝定位原型系统研制[J]. 胡旭科,尚建嘎,古富强,余芳文,葛彬,郭傲. 小型微型计算机系统. 2014(02)
[2]对我国LBS发展有关问题的思考和几点建议[J]. 贾丹. 地理信息世界. 2012(06)
[3]GPS和无线传感器网络融合定位算法研究[J]. 武昊然. 计算机仿真. 2009(11)
[4]泛在无线信号辅助的室内外无缝定位方法与关键技术[J]. 田辉,夏林元,莫志明,吴东金. 武汉大学学报(信息科学版). 2009(11)
[5]GPS技术在移动定位业务中的应用[J]. 翁雪清. 中国科技信息. 2009(03)
硕士论文
[1]基于CDMA GPSOne技术的无线定位信息查询系统[D]. 蔡骏.上海交通大学 2008
本文编号：3243506
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 论文研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 全球定位系统(GPS)发展现状
1.2.2 蜂窝网络无线定位技术发展现状
1.2.3 室内定位技术发展现状
1.2.4 室内外无缝定位技术发展现状
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文组织结构
第2章 无线定位技术相关理论
2.1 GPS系统定位原理
2.2 无线定位技术
2.2.1 无线定位基本技术分类
2.2.2 定位性能评价指标
2.3 位置指纹定位技术
2.3.1 位置指纹定位的原理
2.3.2 典型的匹配算法
2.4 无缝定位技术
2.5 本章小结
第3章 无缝定位系统相关算法研究
3.1 无线信号的传播模型
3.1.1 对数距离路径损耗模型
3.1.2 Keenan-Motley模型
3.1.3 COST231 Walfish-Ikegami模型
3.2 位置指纹定位算法研究
3.2.1 DCM算法的数学量化分析
3.2.2 仿真场景的搭建
3.2.3 K值对定位精度的影响
3.2.4 DCM算法性能对比分析
3.2.5 位置指纹维度对定位精度的影响
3.3 RSS1分析及数据预处理
3.4 Alpha-count切换算法
3.4.1 算法原理
3.4.2 定位算法切换仿真分析
3.5 定位方式切换仿真
3.5.1 仿真场景的搭建
3.5.2 蜂窝位置指纹定位
3.5.3 定位方式对比分析
3.6 本章小结
第4章 基于Android的无缝定位系统的设计与实现
4.1 Android简介
4.2 无缝定位系统的设计
4.2.1 需求分析
4.2.2 定位工作流程
4.3 基于Android的关键技术
4.3.1 GPS定位
4.3.2 WiFi信息获取
4.3.3 基站信息获取
4.3.4 百度地图应用开发
4.4 基于Android的无缝定位系统实现
4.4.1 指纹数据库的设计
4.4.2 系统定位切换原理
4.4.3 离线训练阶段的实现
4.4.4 在线定位阶段的实现
4.5 本章小结
第5章 系统测试与效果演示
5.1 测试环境的搭建
5.1.1 测试环境介绍
5.1.2 试验所需工具
5.1.3 程序参数值设定
5.2 功能测试
5.2.1 应用主界面
5.2.2 指纹数据的采集、存储测试
5.2.3 在线定位的测试
5.3 结果分析
5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间申请的专利和参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]融合GPS与Wi-Fi的室内外无缝定位原型系统研制[J]. 胡旭科,尚建嘎,古富强,余芳文,葛彬,郭傲. 小型微型计算机系统. 2014(02)
[2]对我国LBS发展有关问题的思考和几点建议[J]. 贾丹. 地理信息世界. 2012(06)
[3]GPS和无线传感器网络融合定位算法研究[J]. 武昊然. 计算机仿真. 2009(11)
[4]泛在无线信号辅助的室内外无缝定位方法与关键技术[J]. 田辉,夏林元,莫志明,吴东金. 武汉大学学报(信息科学版). 2009(11)
[5]GPS技术在移动定位业务中的应用[J]. 翁雪清. 中国科技信息. 2009(03)
硕士论文
[1]基于CDMA GPSOne技术的无线定位信息查询系统[D]. 蔡骏.上海交通大学 2008
本文编号：3243506
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3243506.html
