泛在环境下的无缝定位技术研究

发布时间：2017-12-11 01:13

  本文关键词：泛在环境下的无缝定位技术研究

  更多相关文章： 无线定位 无缝定位 定位切换 室内定位 信号指纹

【摘要】：随着无线通信网络的高速发展,位置信息对于人们的生活越来越重要,这使得各个领域对基于位置服务(Location Based Service,LBS)的需求正在不断地增加。当前全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)已经可以满足大部分的室外导航需求。与此同时,室内定位技术也在近几年获得了迅速的发展,但室内定位技术与室外定位技术一直处于各自独立发展的状态,目前并没有成熟的技术将两者进行完美地整合,因此泛在无线环境下的无缝定位技术研究是未来无线定位技术发展的新焦点。通过对文献的查阅与研究,本文对当前无线定位技术以及无缝定位技术的发展现状进行了分析,并针对典型城市环境下的无缝定位切换技术进行了应用研究,具体相关工作如下:首先,介绍了异构定位系统下的无缝定位切换的关键技术,对GNSS在多种典型的定位场景下的性能进行了分析,然后测量了室外到室内过渡的场景下全球定位系统(Global Positioning System,GPS)的卫星信号的信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)值,并分析了 GPS卫星高度角对室内外切换过程中SNR变化的影响;针对基于GPS信号SNR值变化检测切换算法的缺陷,提出一种基于GPS、Wi-Fi和运动传感器的定位切换算法。该方案持续对GPS卫星信号的状态进行检测,并在定位过渡区域采用双阈值判决方法以及运动状态监测来进行切换判决,提高了整个切换算法的稳定性,用以抑制切换过程中可能出现的乒乓效应。其次,根据本文提出的定位切换算法,设计了一款基于Android的室内外无缝定位系统软件,系统包括信号指纹管理,室外和室内定位以及定位场景切换多个功能。然后选取了室内定位实验场景,进行了 Wi-Fi信号指纹的采集与指纹库的建立,并介绍了各个模块的具体实现方法以及所需关键技术。最后,在搭建的室内外无缝定位场景中,对本文所提出的无缝定位系统进行了测试。测试结果表明,该系统可以在测试场景下实现信号指纹信息的管理、室内和室外的无缝定位的功能。与传统的GPS服务状态切换判决方法相比,本文提出的定位切换方法有着较高的稳定性和较小的切换时间误差,且室内定位精度能够达到3m左右。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN92;TP311.52

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本文编号：1276606