基于MUSIC算法的室内WiFi定位算法研究
发布时间：2022-01-06 05:43
近年来,随着无线网络的普及,基于位置的服务已在人们生活中占据着重要地位。当前物联网技术日益成熟,在物联网下基于位置信息的资源部署优化也为室内定位技术研究带来强大的驱动力,万物互联的场景永远离不开位置信息的支撑。在室内获取位置信息的方案中,IEEE 802.11 WiFi协议中定义的信道状态信息成为比接收信号强度信息更能反映信道状态的参量,因而成为当前热点研究方向。然而目前基于信道状态信息的定位系统由于多方误差的累积,依然难以满足物联网与智能家居的服务场景的精度需求。要实现高精度的室内定位系统仍面临诸多挑战,如作为定位的重要算法——经典MUSIC算法,在低信噪比场景下对到达角估计误差较大,且在复杂环境中易受相干信号影响而无法估计等。鉴于此,本文依托实验室与国内某公司合作物联网项目“EMUI Router WiFi覆盖优化”,立足于典型室内复杂场景,针对室内定位过程的不同阶段,分别研究了测量误差问题、复杂场景下到达角估计问题和基于角度的定位问题,提出了一种改进的到达角估计算法和一套定位系统误差优化方法,具体如下:一.在到达角估计的经典MUSIC算法基础上,本文提出了Smooth ES-MU...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于距离定位示意图
的信号传播时间为 t，无线信号在空间中传播速度为估算为S = v × t 。在得到估算距离的前提下，根可实现待测点的定位。但是由于电磁波在空间传播精度要求极高，一般需要专用的设备通过特殊处理方法中，精度的误差来源于时间的测量精度，在分题就是需要对每个设备进行时钟同步。要想达到高和高精度时钟同步缺一不可，因此对于技术和硬件时间差的测距模型差（TimeDifferenceOfArrival，TDOA）可以看成是差值计算，所以并不要求获取绝对的时间，故降低测点发出的信号到达两个 AP 的时间差为定值，如的交点。此法对时间的测量精确度要求低，只需要
图 2-5 基于角度的定位示意图虽然此方法原理较为简单，启动成本比较低，但是其精度却比测距和指纹匹配的定位算法具有先天的优势。而 AOA 要实现高精度测量，一般需要独特的硬件支持：一组天线阵列。通过获取到达天线阵列中不同天线阵元的信号的相位差来估计一个较为精确的角度，具体原理参见图 2-6。
【参考文献】：
期刊论文
[1]LBS+O2O商业模式在移动电商平台中的应用与创新[J]. 麦志坚. 商业经济研究. 2019(06)
[2]室内导航定位技术研究进展与展望[J]. 高伟,侯聪毅,许万旸,陈玄. 导航定位学报. 2019(01)
[3]北斗卫星导航系统/美国全球定位系统载波相位相对定位全球精度分析[J]. 周乐韬,黄丁发,冯威,陈武,张熙,严丽. 中国科学:地球科学. 2019(04)
[4]基于位置服务（LBS）的应用研究[J]. 哈吉德玛. 现代信息科技. 2019(04)
[5]基于iOS平台的地下停车场导航系统研究[J]. 邹优敏,费寅超,罗恒,倪启东,袁通. 计算机测量与控制. 2019(02)
[6]智能家居中ZigBee定位系统研究[J]. 陈昊. 电子世界. 2019(04)
[7]基于蓝牙定位技术的导医定位系统[J]. 张健伟,张雯瑾,夏靖波,杜小甫,张晓燕. 中国新通信. 2019(04)
[8]基于分布式压缩感知的宽带欠定信号DOA估计[J]. 蒋莹,王冰切,韩俊,何翼. 电子与信息学报. 2019(07)
[9]基于北斗系统与LBS技术相结合的智能交通助手[J]. 洪娜娜,吴燕芳,林珍. 信息记录材料. 2019(01)
[10]基于多维测量信息的压缩感知多目标无源被动定位算法[J]. 余东平,郭艳,李宁,刘杰,杨思星. 电子与信息学报. 2019(02)
博士论文
[1]雷达方位超分辨关键技术研究[D]. 张鑫.大连海事大学 2018
硕士论文
[1]基于位置指纹的WIFI室内定位研究[D]. 王亚涛.南京邮电大学 2018
[2]基于WIFI位置指纹算法室内定位技术研究[D]. 田家英.兰州交通大学 2018
[3]基于WiFi信道状态信息的单基站室内定位研究[D]. 吴志国.北京邮电大学 2018
[4]基于CSI的单节点WiFi室内定位技术研究[D]. 利传迈.广东工业大学 2018
[5]基于深度学习的WiFi室内定位算法研究[D]. 李嘉俊.广东工业大学 2018
[6]基于深度学习和位置指纹的RFID室内定位算法研究[D]. 孙晶.吉林大学 2018
[7]基于Wi-Fi指纹的室内定位方法及其实现[D]. 鲁程程.大连理工大学 2018
[8]IEEE802.11a/b/g/n射频一致性测试的同步与信道估计研究[D]. 蒋春霞.东南大学 2015
本文编号：3571850
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于距离定位示意图
的信号传播时间为 t，无线信号在空间中传播速度为估算为S = v × t 。在得到估算距离的前提下，根可实现待测点的定位。但是由于电磁波在空间传播精度要求极高，一般需要专用的设备通过特殊处理方法中，精度的误差来源于时间的测量精度，在分题就是需要对每个设备进行时钟同步。要想达到高和高精度时钟同步缺一不可，因此对于技术和硬件时间差的测距模型差（TimeDifferenceOfArrival，TDOA）可以看成是差值计算，所以并不要求获取绝对的时间，故降低测点发出的信号到达两个 AP 的时间差为定值，如的交点。此法对时间的测量精确度要求低，只需要
图 2-5 基于角度的定位示意图虽然此方法原理较为简单，启动成本比较低，但是其精度却比测距和指纹匹配的定位算法具有先天的优势。而 AOA 要实现高精度测量，一般需要独特的硬件支持：一组天线阵列。通过获取到达天线阵列中不同天线阵元的信号的相位差来估计一个较为精确的角度，具体原理参见图 2-6。
【参考文献】：
期刊论文
[1]LBS+O2O商业模式在移动电商平台中的应用与创新[J]. 麦志坚. 商业经济研究. 2019(06)
[2]室内导航定位技术研究进展与展望[J]. 高伟,侯聪毅,许万旸,陈玄. 导航定位学报. 2019(01)
[3]北斗卫星导航系统/美国全球定位系统载波相位相对定位全球精度分析[J]. 周乐韬,黄丁发,冯威,陈武,张熙,严丽. 中国科学:地球科学. 2019(04)
[4]基于位置服务（LBS）的应用研究[J]. 哈吉德玛. 现代信息科技. 2019(04)
[5]基于iOS平台的地下停车场导航系统研究[J]. 邹优敏,费寅超,罗恒,倪启东,袁通. 计算机测量与控制. 2019(02)
[6]智能家居中ZigBee定位系统研究[J]. 陈昊. 电子世界. 2019(04)
[7]基于蓝牙定位技术的导医定位系统[J]. 张健伟,张雯瑾,夏靖波,杜小甫,张晓燕. 中国新通信. 2019(04)
[8]基于分布式压缩感知的宽带欠定信号DOA估计[J]. 蒋莹,王冰切,韩俊,何翼. 电子与信息学报. 2019(07)
[9]基于北斗系统与LBS技术相结合的智能交通助手[J]. 洪娜娜,吴燕芳,林珍. 信息记录材料. 2019(01)
[10]基于多维测量信息的压缩感知多目标无源被动定位算法[J]. 余东平,郭艳,李宁,刘杰,杨思星. 电子与信息学报. 2019(02)
博士论文
[1]雷达方位超分辨关键技术研究[D]. 张鑫.大连海事大学 2018
硕士论文
[1]基于位置指纹的WIFI室内定位研究[D]. 王亚涛.南京邮电大学 2018
[2]基于WIFI位置指纹算法室内定位技术研究[D]. 田家英.兰州交通大学 2018
[3]基于WiFi信道状态信息的单基站室内定位研究[D]. 吴志国.北京邮电大学 2018
[4]基于CSI的单节点WiFi室内定位技术研究[D]. 利传迈.广东工业大学 2018
[5]基于深度学习的WiFi室内定位算法研究[D]. 李嘉俊.广东工业大学 2018
[6]基于深度学习和位置指纹的RFID室内定位算法研究[D]. 孙晶.吉林大学 2018
[7]基于Wi-Fi指纹的室内定位方法及其实现[D]. 鲁程程.大连理工大学 2018
[8]IEEE802.11a/b/g/n射频一致性测试的同步与信道估计研究[D]. 蒋春霞.东南大学 2015
本文编号：3571850
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