基于WiFi信号强度的室内定位及其应用研究

发布时间：2017-07-02 07:08

  本文关键词：基于WiFi信号强度的室内定位及其应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现在社会对室内定位的需求越来越多,常用电、磁、光、声、力学等手段,测量相关参数来确定位置。由于无线网络的普及和发展,室内无线定位近几年成为发展热点。多种基于无线信号的室内定位技术应运而生,如超声波、红外、蓝牙、射频、WiFi等。近几年来WLAN的大规模铺设,基于Wi Fi的室内无线定位技术正成为位置服务的研究热点。本文的主要工作如下:1、针对信号衰减模型中衰减因子n在信号传播过程中因为室内环境布置差异会产生变动,并不始终为恒定值,使用三次样条插值对衰减因子n进行插值处理。定位节点接收到信号强度后根据服务器端发送的插值节点,求解衰减因子n的动态值,再依据其构建的模型置换出定位节点距热点的距离,实现了普适模型的误差补偿。本文中选取范围较广的室内走廊环境对所提出的三次样条插值进行实验验证,证实插值后的动态路径损耗更贴合实际所测数据,更有利于置换出精准的距离。2、经典三边定位算法定位的前提为依据信号衰减模型将信号强度置换成距离时精度很高,而由于室内环境复杂,模型误差不可避免,对此本文对定位算法提出了改进和扩展。通过多次预定位计算,综合具体定位环境的先验知识进行多次筛选和均值化,取均值化结果作为定位节点的三维位置坐标。改进后定位算法明显降低定位误差,提高定位精度,且将定位从平面解算扩展至三维空间。3、针对定位系统中多用户情况下服务器端负载过大的情况,将定位计算由后台服务器转移到相应的定位节点上,减少后台服务器的计算压力和通讯代价,实现分布式定位。定位过程中服务器端无需参与计算,只需倾听客户端的请求,判决后发送事先保存的参数信息。定位过程全在定位节点端进行,大大降低了服务器计算能力对系统中定位节点容量的限制,满足复杂环境下大用户量并发、实时性高的要求。
【关键词】：室内定位 无线网络 RSSI 三边定位算法 三次样条插值
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN92
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究的背景及意义9-10
• 1.2 课题研究现状10-12
• 1.2.1 国内研究现状10-11
• 1.2.2 国外研究现状11-12
• 1.3 课题研究内容及结构安排12-13
• 1.4 本章小结13-15
• 第2章 室内定位技术15-27
• 2.1 室内定位技术15-16
• 2.2 室内无线定位技术分类16-19
• 2.2.1 基于传感器分类16-18
• 2.2.2 基于定位方法分类18-19
• 2.3 位置指纹定位19-22
• 2.3.1 位置指纹数据库的构建20
• 2.3.2 常用的位置指纹定位算法20-21
• 2.3.3 位置指纹定位的优劣21-22
• 2.4 衰减模型定位22-25
• 2.4.1 常用信号衰减模型定位算法22-25
• 2.4.2 信号衰减模型定位的优劣25
• 2.5 本章小结25-27
• 第3章 构建动态衰减模型和改进定位算法27-41
• 3.1 信号衰减模型27-34
• 3.1.1 无线信号的传播特点27
• 3.1.2 室内信号衰减模型的选取27-29
• 3.1.3 参数对模型精度的影响29-34
• 3.2 三次样条插值34-37
• 3.2.1 三次样条插值的定义34
• 3.2.2 三次样条插值的求解34-36
• 3.2.3 信号衰减模型插值处理36-37
• 3.3 定位算法37-39
• 3.3.1 经典三边定位的不足37-38
• 3.3.2 改进的三边定位算法38-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第4章 Android平台定位系统的总体设计41-51
• 4.1 开发环境41-42
• 4.2 Android介绍42-47
• 4.2.1 体系结构42-43
• 4.2.2 应用程序的基本组件43-45
• 4.2.3 WiFi基本操作45-46
• 4.2.4 网络通信技术46-47
• 4.3 定位系统的架构47-50
• 4.3.1 服务器端47-48
• 4.3.2 客户端48-50
• 4.3.3 定位系统的总体流程50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 定位系统的测试与评价51-63
• 5.1 插值处理衰减因子51-54
• 5.1.1 数据采样51-52
• 5.1.2 插值过程52-53
• 5.1.3 插值结果53-54
• 5.2 定位系统的测试54-59
• 5.2.1 相同定位设备55-57
• 5.2.2 不同定位设备57-59
• 5.3 定位系统的界面59-60
• 5.3.1 扫描界面59
• 5.3.2 定位界面59-60
• 5.4 定位系统的评价60-62
• 5.4.1 定位精度60
• 5.4.2 平台普适性60-61
• 5.4.3 时间复杂性61
• 5.4.4 系统负载量61
• 5.4.5 定位成本61-62
• 5.5 本章小结62-63
• 总结与展望63-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士期间发表的学术论文69-71
• 致谢71

  本文关键词：基于WiFi信号强度的室内定位及其应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：508881