【摘要】：隨著LBS(Location-basedService)的快速發(fā)展,室內(nèi)定位商業(yè)化需求驟增,零售業(yè)巨頭如梅西百貨等開始在店內(nèi)部署iBeacon信標(biāo)。但就當(dāng)前而言,室內(nèi)定位精度和算法復(fù)雜度以及定位成本等之間的正相關(guān)關(guān)系仍然制約著室內(nèi)定位主流技術(shù)的確定和廣泛應(yīng)用。因此,本文針對低能耗藍(lán)牙提出了一種知識引導(dǎo)下逐級進(jìn)行信號源優(yōu)選的室內(nèi)定位精度優(yōu)化方法。本文所做的研究與工作如下:(1)先驗(yàn)與后驗(yàn)知識庫的建立與運(yùn)用。先驗(yàn)知識庫的內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)的作用主要包括:1)不同介質(zhì)的路徑損耗系數(shù),可用于信號傳播衰減模型距離的估算;2)室內(nèi)場景三維地圖,一方面用于對室內(nèi)場景進(jìn)行可視域分析和遮擋情況的判別,另一方面用于室內(nèi)空間約束和路網(wǎng)約束;3)藍(lán)牙信號源的基本情況,可用于定位方案選取和定位結(jié)果優(yōu)化。后驗(yàn)知識庫的內(nèi)容則主要包括,通過獲取藍(lán)牙信號強(qiáng)度估算定位點(diǎn)對藍(lán)牙信號進(jìn)行一定程度的補(bǔ)償并應(yīng)用于以后的定位中;此外,還包括通過對定位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而對路徑損耗系數(shù)進(jìn)行一定修正,進(jìn)而對定位進(jìn)行優(yōu)化。(2)逐級信號源優(yōu)選與定位算法優(yōu)化,提高藍(lán)牙信號源的使用效率,提高定位精度。首先利用室內(nèi)三維地圖進(jìn)行可視域分析,判別區(qū)域內(nèi)信號源遮擋情況,根據(jù)定位需求對遮擋信號源進(jìn)行選擇性使用,并同時確定遮擋物的路徑損耗系數(shù),以此實(shí)現(xiàn)對信號源的初選。在三維定位解算階段,本文在二維算法的基礎(chǔ)上,提出了三種針對不同室內(nèi)情況的備選方案,即基于泰勒級數(shù)的三維定位算法、基于穩(wěn)健回歸估計(jì)的三維室內(nèi)定位算法和基于隨機(jī)抽樣一致性檢驗(yàn)的室內(nèi)定位算法。(3)本文將上述算法和思想融合,提出了基于信號源優(yōu)選的室內(nèi)定位方案�；谇捌诘恼{(diào)查研究工作,本文基于Matlab實(shí)現(xiàn)了定位算法的運(yùn)行,并基于智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)了定位方案中的部分關(guān)鍵模塊。(4)本文對定位解算階段提出的算法在Matlab中進(jìn)行了仿真測試,對三種定位算法的適用范圍給出了評價,實(shí)驗(yàn)表明本文提出的定位算法可以通過剔除信號源異常值提高定位的精度。同時,本文在已經(jīng)搭建好的室內(nèi)實(shí)際場景中借助信號采集APP進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集和測試,通過可視域分析、藍(lán)牙信號源信號強(qiáng)度補(bǔ)償、室內(nèi)路徑約束等進(jìn)行了采樣點(diǎn)的定位估算,并進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析和討論,經(jīng)本方法優(yōu)化后在模擬數(shù)據(jù)和實(shí)際場景中的單點(diǎn)定位精度皆得到了明顯提升。
【圖文】：

圖１．１技術(shù)路線逡逑結(jié)構(gòu)逡逑前人工作的基礎(chǔ)上，并結(jié)合當(dāng)前室內(nèi)定位的特點(diǎn)和應(yīng)于藍(lán)牙信號源優(yōu)選的空間三維精確室內(nèi)定位方法。全容設(shè)置如下：逡逑論。介紹了本文研究的基本背景、研究意義以及國內(nèi)同時給出了本文的研究方案，主要包括本文的研究目、研宄方法與技術(shù)路線。逡逑內(nèi)空間定位的基本理論。本章首先介紹了幾種常見缺點(diǎn)；接著介紹了兩種室內(nèi)信號傳輸衰減模型和適位精度的主要影響因素；同時介紹了先驗(yàn)和后驗(yàn)知最后對常見的室內(nèi)定位性能評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了介紹。逡逑

基站與移動終端之間進(jìn)行通信，，根據(jù)信號傳播時間和傳播速度計(jì)算出移動終端與基逡逑站之間的距離。移動終端同時向每個基站進(jìn)行周期性的無線信號發(fā)送，ＴＯＡ估價法逡逑的測距幾何原理示意圖（以３個點(diǎn)為例）如圖２．１所示。逡逑１０逡逑
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN925

【參考文獻(xiàn)】

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6 曹U

本文編號：2518515