發(fā)布時(shí)間：2017-04-10 16:06

  本文關(guān)鍵詞：基于WiFi的混合室內(nèi)軌跡追蹤技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來無線定位技術(shù)快速發(fā)展,具有GPS定位功能的智能手機(jī)已經(jīng)十分普及,定位技術(shù)在人們生活中的各個(gè)方面也都開始扮演越來越重要的角色,各式各樣的基于位置的服務(wù)(Location-based Service,LBS)紛紛出現(xiàn),常見的服務(wù)包括查看地圖、導(dǎo)航、消費(fèi)推薦等。隨著位置服務(wù)日益發(fā)展,越來越多的挑戰(zhàn)也開始出現(xiàn),其中一個(gè)最大的問題就是如何保證這些服務(wù)能夠工作于室內(nèi)環(huán)境下,由于室內(nèi)建筑物對(duì)信號(hào)屏蔽阻隔等因素,GPS信號(hào)在室內(nèi)環(huán)境下會(huì)受到嚴(yán)重的干擾,這就導(dǎo)致了基于GPS的室外定位系統(tǒng)無法在室內(nèi)環(huán)境中滿足精度要求,甚至無法正常工作。基于這種挑戰(zhàn),本文將對(duì)室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)行深入的研究分析,總結(jié)現(xiàn)有定位算法中基于專有設(shè)備、信號(hào)測距和信號(hào)指紋的應(yīng)用場景和優(yōu)缺點(diǎn),并在這些基礎(chǔ)上提出一種基于WiFi的混合室內(nèi)軌跡追蹤技術(shù)解決方案。這個(gè)方案首先借鑒眾包的思想,將定點(diǎn)采集任務(wù)通過大量的普通用戶來完成。在采集過程中,本方案提出了一種基于手機(jī)加速度周期性變化特點(diǎn)的計(jì)步方法,該算法通過匹配用戶行走時(shí)加速度波形和計(jì)算最大周期的自相關(guān)性來識(shí)別用戶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這種算法與現(xiàn)有的峰值、零點(diǎn)等算法精度一致,但是降低了對(duì)手機(jī)攜帶方式的要求。而在建立指紋圖譜的過程中,本方案提出了一種基于匹配物理平面圖和邏輯平面圖中共同路徑的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別方法,為分層定位算法的選擇提供了依據(jù)。本方案還針對(duì)部分具有過道等特征的室內(nèi)場景提出了一種基于指紋參考點(diǎn)的導(dǎo)航算法,這種算法通過本文提出的計(jì)步方法和指紋參考點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)方向判斷,并通過序貫蒙特卡洛方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)的連續(xù)定位。在降低對(duì)手機(jī)攜帶方式依賴的假設(shè)下,達(dá)到了與現(xiàn)有的利用方向傳感器的定位技術(shù)相同的精度。本文首先介紹了室內(nèi)定位及相關(guān)技術(shù)的研究背景和研究現(xiàn)狀,提出本文的研究內(nèi)容與創(chuàng)新之處。其次闡述了一些當(dāng)前主流的室內(nèi)定位算法,分析其各自的特點(diǎn)及不足,并以此提出了本文的研究思路,介紹了本文涉及的各項(xiàng)技術(shù)原理。然后本文基于手機(jī)的加速度傳感器和WiFi信號(hào)接受器,提出了一系列設(shè)計(jì)思想,對(duì)定位過程中,離線數(shù)據(jù)采集、在線定位算法、校準(zhǔn)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。接著在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)原型系統(tǒng),并基于對(duì)真實(shí)場景的部署和實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文方法的有效性。最后總結(jié)全文并對(duì)室內(nèi)定位的后續(xù)研究和挑戰(zhàn)進(jìn)行展望。
【關(guān)鍵詞】：WiFi 室內(nèi)定位 指紋圖譜 航位推測 軌跡追蹤
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN92
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 研究現(xiàn)狀與存在的問題9-10
• 1.2.1 國內(nèi)外研究進(jìn)展9-10
• 1.2.2 現(xiàn)有研究存在的問題10
• 1.3 研究內(nèi)容與取得的成果10-12
• 1.3.1 研究目標(biāo)10-11
• 1.3.2 研究內(nèi)容與成果11
• 1.3.3 研究創(chuàng)新點(diǎn)11-12
• 1.4 論文框架12-13
• 第二章 室內(nèi)定位技術(shù)分析13-29
• 2.1 相關(guān)研究現(xiàn)狀13-23
• 2.1.1 基于特殊設(shè)備的定位13-14
• 2.1.2 基于WiFi信號(hào)測距的定位14-17
• 2.1.3 基于WiFi信號(hào)指紋的定位17-23
• 2.2 研究存在的問題23-24
• 2.3 本文的技術(shù)路線24-25
• 2.4 相關(guān)理論介紹25-28
• 2.4.1 定位計(jì)算方法25-26
• 2.4.2 粒子濾波器26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 基于WiFi的室內(nèi)軌跡追蹤關(guān)鍵技術(shù)研究29-52
• 3.1 整體架構(gòu)設(shè)計(jì)29-31
• 3.2 非現(xiàn)場勘探技術(shù)31-41
• 3.2.1 計(jì)步測量32-35
• 3.2.2 方向測量35-37
• 3.2.3 指紋圖譜與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)37-41
• 3.3 基于信號(hào)強(qiáng)度的方向估計(jì)41-45
• 3.4 基于粒子濾波的航位推測45-51
• 3.4.1 連續(xù)蒙特卡洛定位45-46
• 3.4.2 基于信號(hào)強(qiáng)度的連續(xù)定位46-49
• 3.4.3 校準(zhǔn)49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 基于WiFi的室內(nèi)軌跡追蹤的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)52-67
• 4.1 應(yīng)用場景與部署52-53
• 4.1.1 場景描述52
• 4.1.2 設(shè)備部署52-53
• 4.2 定位方案系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)53-62
• 4.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖53-55
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集層55-57
• 4.2.3 定位服務(wù)層57-58
• 4.2.4 定位算法層58-61
• 4.2.5 系統(tǒng)運(yùn)行界面61-62
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析62-66
• 4.3.1 非現(xiàn)場勘探技術(shù)的方案驗(yàn)證62-63
• 4.3.2 基于指紋圖譜的航位推測技術(shù)精度分析63-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 5.1 主要結(jié)論67
• 5.2 研究展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 研究生階段所參與的科研項(xiàng)目（附錄）72-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文74-76

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7 袁飛;;淺談室內(nèi)定位與機(jī)場旅客個(gè)性化服務(wù)[J];中國科技信息;2014年08期

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1 張立立;鐘耳順;;無線室內(nèi)定位技術(shù)[A];中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)第八屆年會(huì)論文集[C];2004年

2 郭明濤;李文元;龔福春;;室內(nèi)定位方法分析[A];2007北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2008年

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1 本報(bào)記者 馬靜t

本文編號(hào)：297059