一種基于指紋庫的新型室內無線定位算法的設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2017-06-03 17:02
本文關鍵詞:一種基于指紋庫的新型室內無線定位算法的設計與實現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:室內定位系統(tǒng)是隨著室內導航、室內商業(yè)活動以及社交網絡等社會活動實用性的發(fā)展而衍生出的一個新的概念與技術。與發(fā)展時間較早且較為成熟的室外定位系統(tǒng)相比,室內定位在定位環(huán)境、定位精度和系統(tǒng)性能等方面表現(xiàn)出了一定的局限性。近年來,為了突破技術的局限,室內定位成為了研究領域的一個熱門。一個成熟和穩(wěn)定的室內定位系統(tǒng)會對未來人類的生產和生活帶來極大的便利。通過研究當下幾種主流的室內定位系統(tǒng),可以發(fā)現(xiàn)其局限性主要表現(xiàn)在以下幾個方面:首先,室內的環(huán)境變化復雜,建筑物內部墻壁的布局、材料以及人體的活動對無線信號的傳輸都存在一定的影響,從而導致定位的誤差;其次,當前主流的室內定位技術需要對定位環(huán)境進行提前的部署,如利用射頻和藍牙技術的室內定位系統(tǒng),需要事先布置射頻和藍牙信號的發(fā)射器,增加了定位系統(tǒng)的運行成本;最后,比較成熟的室內定位系統(tǒng)往往是對靜態(tài)的待定位點具有良好的定位效果,而對移動中的定位點的定傅效果不佳。這些室內定位系統(tǒng)中所面臨的局限性問題都是在研究領域亟待解決的問題。本文在研究當前最新的室內定位系統(tǒng)和技術的基礎上,結合實驗環(huán)境的自身特點,提出了一種新型的基于指紋庫和Wi-Fi信號強度的室內無線定位算法,并將該算法應用到真實的室內定位系統(tǒng)中。由于室內環(huán)境的變化會對無線信號的傳輸造成一定的干擾,從而間接影響定位結果和精度,因此,本文采用Wi-Fi信號的相對RSS大小序列向量組代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Wi-Fi信號強度來構建指紋數(shù)據(jù)庫,并且針對該指紋數(shù)據(jù)的構建方法提出了針對性的指紋匹配算法。另外,本文還提出了一種定位糾錯機制,通過對客戶端移動路徑的追蹤來判定定位結果的準確性。實驗結果表明,本算法可以在一定程度上降低由室內環(huán)境的頻繁變化而造成的定位誤差,提高室內定位系統(tǒng)的運行效率。
【關鍵詞】:室內定位系統(tǒng) Wi-Fi信號 相對信號強度 精確度
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN92
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-13
- 1.1 課題研究背景及其意義8-10
- 1.2 課題研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10-11
- 1.2.1 室內無線定位系統(tǒng)的局限性10-11
- 1.2.2 室內無線定位系統(tǒng)的發(fā)展趨勢11
- 1.3 主要工作11
- 1.4 本章小結11-13
- 2 相關技術背景13-24
- 2.1 Wi-Fi技術13-14
- 2.1.1 Wi-Fi技術簡介13
- 2.1.2 Wi-Fi技術的優(yōu)點13-14
- 2.2 室內定位系統(tǒng)的體系結構14-17
- 2.2.1 室內定位系統(tǒng)的功能層次結構14-15
- 2.2.2 室內定位系統(tǒng)的通信部署結構15-17
- 2.3 常用的室內定位算法17-23
- 2.3.1 測距定位法17-20
- 2.3.2 指紋定位法20-23
- 2.4 本章小結23-24
- 3 FMA-RRSS室內無線定位系統(tǒng)和算法設計24-50
- 3.1 系統(tǒng)和算法概述24-25
- 3.2 室內無線定位系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)25-29
- 3.2.1 系統(tǒng)的部署結構25-26
- 3.2.2 系統(tǒng)的功能結構26-28
- 3.2.3 系統(tǒng)的服務流程28-29
- 3.3 基于指紋庫的室內無線定位算法(FMA-RRSS)29-49
- 3.3.1 Wi-Fi傳播信號解析29-32
- 3.3.2 FMA-RRSS的指紋數(shù)據(jù)庫建立算法32-42
- 3.3.3 FMA-RRSS的定位匹配算法42-47
- 3.3.4 FMA-RRSS的糾錯機制47-49
- 3.4 本章小結49-50
- 4 FMA-RRSS室內無線定位系統(tǒng)實現(xiàn)和性能分析50-61
- 4.1 Wi-Fi實驗環(huán)境搭建50-52
- 4.1.1 搭建Wi-Fi網絡硬件設備50-51
- 4.1.2 Wi-Fi-網絡結構設計51
- 4.1.3 確定AP的數(shù)量及部署位置51-52
- 4.2 客戶端實現(xiàn)52-54
- 4.2.1 采樣階段52-54
- 4.2.2 定位階段54
- 4.3 服務器端實現(xiàn)54-58
- 4.3.1 采樣階段55
- 4.3.2 定位階段55-58
- 4.4 系統(tǒng)性能分析58-60
- 4.5 本章小結60-61
- 結論61-62
- 參考文獻62-64
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況64-65
- 致謝65-66
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 韓霜;羅海勇;陳穎;丁玉珍;;基于TDOA的超聲波室內定位系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J];傳感技術學報;2010年03期
本文關鍵詞:一種基于指紋庫的新型室內無線定位算法的設計與實現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:418690
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