本文關鍵詞：基于WiFi的室內定位算法的研究與實現(xiàn)

  更多相關文章： WiFi 接收信號強度 尋優(yōu)定位 距離損耗模型 信號濾波

【摘要】：近年來,無線室內定位技術的應用引起了人們廣泛的關注。目前室內定位技術在眾多領域得到了應用,例如倉庫物品管理、醫(yī)療救助、室內機器人移動定位等。室內定位技術需求的持續(xù)增長,促進了超寬帶定位技術、紅外定位技術、超聲波定位技術、Zigbee定位技術和WiFi定位技術的不斷發(fā)展�？紤]到硬件成本和定位精度的雙重限制,以上定位技術中只有WiFi定位已經擁有較大的網絡覆蓋范圍,并且WiFi定位具備低成本和低功耗等優(yōu)點,所以WiFi定位技術日趨成為室內定位技術的首選。本論文對現(xiàn)有的WiFi室內定位算法進行了深入的研究與分析,通過介紹基于信號強度、到達時間、到達時間差和到達角度的WiFi室內定位技術,分析比較各個方法的特點和優(yōu)勢。考慮定位精度與系統(tǒng)開銷等因素,本論文最終采用基于接收信號強度的WiFi定位算法。然而,基于接收信號強度的定位系統(tǒng)是極易受到傳輸介質、信號多路徑傳播、陰影等因素的影響,甚至改變天線的角度都可能會影響到定位精度。針對以上問題,本論文提出了一種基于WiFi信號接收強度的尋優(yōu)定位算法,將控制領域反饋的思想與定位算法相結合,通過引入定位評價函數(shù),將定位系統(tǒng)設置為閉環(huán)系統(tǒng),然后經過尋優(yōu)算法選取一組最優(yōu)的路徑耗散指數(shù)來改善定位精度。本論文在該算法的基礎上,設計了一套基于Wi Fi的室內定位系統(tǒng)。該定位系統(tǒng)主要包括定位服務器端、定位終端、無線AP節(jié)點三部分組成。數(shù)據(jù)濾波處理和定位算法的實現(xiàn),以及定位結果的呈現(xiàn)都由服務器完成�，F(xiàn)場實驗結果表明,該算法能夠在無需定位環(huán)境的先驗信息和額外的硬件投入情況下,獲得較高的定位精度,對改善非視距定位誤差效果明顯。
【關鍵詞】：WiFi 接收信號強度 尋優(yōu)定位 距離損耗模型 信號濾波
【學位授予單位】：河北工業(yè)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
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究的背景與意義8-9
• 1.2 室內無線定位技術概述9-12
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀及分析12-14
• 1.3.1 國內外研究和應用現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 總體發(fā)展趨勢13-14
• 1.4 主要工作與結構安排14-16
• 1.4.1 主要目的與研究內容14-15
• 1.4.2 論文結構安排15-16
• 第二章 WIFI室內定位技術16-30
• 2.1 WIFI室內定位方法分類16-21
• 2.1.1 AOA定位16-17
• 2.1.2 TOA定位17-18
• 2.1.3 TDOA定位18-19
• 2.1.4 RSSI定位19
• 2.1.5 多種硬件定位方法的對比19-21
• 2.2 RSSI濾波模型21-24
• 2.2.1 均值濾波21
• 2.2.2 修正加權濾波21-22
• 2.2.3 高斯濾波22-23
• 2.2.4 卡爾曼濾波23
• 2.2.5 濾波方法的對比23-24
• 2.3 WIFI定位算法24-29
• 2.3.1 非測距定位法24-26
• 2.3.2 測距定位算法26-28
• 2.3.3 定位算法的對比28-29
• 2.4 本章小結29-30
• 第三章 基于信號接收強度的尋優(yōu)定位算法30-44
• 3.1 RSSI數(shù)據(jù)處理30-36
• 3.1.1 誤差的分析31-32
• 3.1.2 誤差的去除方法32-36
• 3.2 尋優(yōu)定位算法36-43
• 3.2.1 路徑損耗指數(shù)對距離的影響37-38
• 3.2.2 定位系統(tǒng)的評價函數(shù)38-40
• 3.2.3 基于信號接收強度的初次定位40-42
• 3.2.4 路徑損耗指數(shù)的尋優(yōu)更新42-43
• 3.2.5 基于信號接收強度的最終定位43
• 3.3 本章小結43-44
• 第四章 WIFI定位系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)44-50
• 4.1 系統(tǒng)的結構設計44-46
• 4.1.1 定位系統(tǒng)的設計方案44
• 4.1.2 系統(tǒng)硬件平臺及網絡結構44-46
• 4.2 定位端的選擇以及軟件設計46-47
• 4.3 服務器端的軟件設計47-49
• 4.3.1 Socket通信模塊48
• 4.3.2 定位引擎模塊48-49
• 4.3.3 顯示程序模塊49
• 4.4 本章小結49-50
• 第五章 定位系統(tǒng)的測試及結果分析50-58
• 5.1 空曠環(huán)境下測試50-52
• 5.2 狹窄環(huán)境下測試52-54
• 5.3 復雜環(huán)境下測試54-56
• 5.4 實驗結果的分析56-57
• 5.5 本章小結57-58
• 第六章 結論與展望58-60
• 6.1 研究總結58-59
• 6.2 工作展望59-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64-65
• 攻讀學位期間所取得的相關科研成果65

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1 本報記者 馬靜t，

本文編號：681294