隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展,基于位置服務(wù)（Location Based Service,LBS）越來越受到人們的青睞。目前最為常用的定位技術(shù)常用的有WIFI指紋定位技術(shù)和航位推算（Pedestrian Dead Reckoning,PDR）定位技術(shù)兩種方法。但是PDR的定位誤差會因為時間逐漸累積而增大,可以利用WIFI得到的定位信息進行校正。于是基于PDR和WIFI的融合室內(nèi)定位算法被提出并受到了研究。而在濾波算法的選擇中,粒子濾波算法由于其適合非線性非高斯的特點在眾多濾波算法中應(yīng)用最為普遍,但是粒子濾波算法本身有粒子退化、多樣性缺失等問題。本文通過改進粒子濾波中的重采樣算法避免粒子退化和多樣性缺失等問題進一步提高定位精度,采用射線跟蹤模型代替原來的傳播模型來減少指紋庫建立的時間。重采樣算法減少了粒子退化問題但是增加了粒子多樣性缺失的新問題。本文通過在重采樣步驟中增加預(yù)處理和權(quán)值優(yōu)化的過程,使得權(quán)值小的粒子向高似然區(qū)移動,從而改善粒子多樣性缺失的問題。原來用于融合定位的粒子濾波中用的都是基于對數(shù)距離損耗模型的無線信號傳播模型或者指紋庫模型,前者模型簡單,計算量少,但是它未考慮在復(fù)雜的室... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容和設(shè)計指標
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 設(shè)計指標
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 WIFI信號與PDR融合濾波定位的基本原理
    2.1 WIFI信號和PDR融合定位的基本架構(gòu)
    2.2 WIFI定位方法和基本原理
        2.2.1 三邊定位法
        2.2.2 三角定位法
        2.2.3 指紋定位法
    2.3 PDR定位基本原理
    2.4 融合濾波算法
    2.5 粒子濾波原理
        2.5.1 系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型
        2.5.2 貝葉斯重要性采樣
        2.5.3 基本粒子濾波
    2.6 粒子濾波改進算法
        2.6.1 輔助粒子濾波算法
        2.6.2 部分重采樣算法
        2.6.3 進化粒子濾波
    2.7 本章小結(jié)
第三章 融合濾波系統(tǒng)及重采樣算法研究與改進
    3.1 傳統(tǒng)重采樣算法對比分析
        3.1.1 多項式重采樣
        3.1.2 分層重采樣
        3.1.3 系統(tǒng)重采樣
        3.1.4 殘差重采樣
        3.1.5 仿真分析
    3.2 改進重采樣的粒子濾波
        3.2.1 算法描述
        3.2.2 算法評價
        3.2.3 狀態(tài)仿真分析
        3.2.4 多樣性測度標準
        3.2.5 多樣性實驗分析
    3.3 粒子濾波融合定位
    3.4 本章小結(jié)
第四章 WIFI信號模型的改進方法
    4.1 射線跟蹤模型
        4.1.1 射線跟蹤模型概述
        4.1.2 SBR射線跟蹤算法流程
    4.2 離線指紋數(shù)據(jù)庫
        4.2.1 指紋數(shù)據(jù)庫的建立方法
        4.2.2 指紋匹配算法
    4.3 射線跟蹤指紋庫的驗證與分析
        4.3.1 測試環(huán)境與方法
        4.3.2 測試結(jié)果與分析
        4.3.3 射線跟蹤指紋庫定位精度分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 實驗驗證及結(jié)果分析
    5.1 實驗環(huán)境與設(shè)備
    5.2 室內(nèi)測試結(jié)果與分析
        5.2.1 直線路線實驗結(jié)果與分析
        5.2.2 拐彎路線實驗結(jié)果與分析
    5.3 WIFI和PDR定位精度對融合濾波的影響
        5.3.1 直線路線實驗結(jié)果與分析
        5.3.2 拐彎路線實驗結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]室內(nèi)定位技術(shù)及應(yīng)用綜述[J]. 趙銳,鐘榜,朱祖禮,馬樂,姚金飛.  電子科技. 2014(03)
[2]電波傳播射線追蹤法的研究[J]. 劉斐.  信息與電腦(理論版). 2011(02)
[3]基于二階插值濾波的粒子濾波改進算法研究[J]. 熊劍,劉建業(yè),賴際舟,謝征.  控制與決策. 2009(06)
[4]基于統(tǒng)計線性回歸的粒子濾波方法[J]. 郭文艷,韓崇昭.  電子與信息學(xué)報. 2008(08)
[5]TD-SCDMA室內(nèi)傳播模型研究[J]. 尹啟祿,黃翠琳,葛磊.  移動通信. 2008(15)
[6]基于粒子濾波的移動機器人定位關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J]. 于金霞,蔡自興,段琢華.  計算機應(yīng)用研究. 2007(11)
[7]高斯-厄米特粒子濾波器[J]. 袁澤劍,鄭南寧,賈新春.  電子學(xué)報. 2003(07)
[8]自適應(yīng)復(fù)制、交叉和突變的遺傳算法[J]. 楊振強,王常虹,莊顯義.  電子科學(xué)學(xué)刊. 2000(01)

博士論文
[1]粒子濾波改進算法及其應(yīng)用研究[D]. 曹蓓.中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機械研究所) 2012

碩士論文
[1]基于慣性測量和RSSI的個人室內(nèi)定位系統(tǒng)[D]. 胡偉婭.上海交通大學(xué) 2013
[2]室內(nèi)無線電波傳播方法研究[D]. 張偉軍.中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002



本文編號：3703778