多傳感融合的室內(nèi)定位技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-13 01:30
隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展和用戶在社交、精確導(dǎo)航等方面需求的提高,精確位置服務(wù)變得日益重要。在場(chǎng)館引導(dǎo)、物品跟蹤、人員監(jiān)控等領(lǐng)域,都對(duì)精確室內(nèi)定位服務(wù)都提出了很大的需求。在現(xiàn)有的定位系統(tǒng)中,GPS能夠在室外環(huán)境中提供米級(jí)的定位精度,但是在室內(nèi)環(huán)境中,由于受到建筑物的遮擋和多徑效應(yīng)的影響,GPS接收機(jī)不能捕獲足夠的衛(wèi)星進(jìn)行位置解算,導(dǎo)致GPS接收機(jī)的定位性能急劇惡化,甚至無(wú)法完成定位。而專用的室內(nèi)定位系統(tǒng)又存在著成本較高,系統(tǒng)建設(shè)工作量大等問題,在大規(guī)模推廣方面存在著諸多問題;谝陨系男枨蠛同F(xiàn)狀,室內(nèi)定位技術(shù)的研究逐漸成為一個(gè)熱點(diǎn)。室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)主要依賴于用戶接收機(jī)對(duì)無(wú)線信號(hào)的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。常用的無(wú)線定位技術(shù)有測(cè)量信號(hào)的到達(dá)時(shí)間(TOA)、到達(dá)角度(AOA)、信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)等。在當(dāng)前技術(shù)條件下,對(duì)于信號(hào)的到達(dá)時(shí)間和到達(dá)角度的測(cè)量都對(duì)硬件有著較高的要求,主流的無(wú)線通信設(shè)備都能夠提供對(duì)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量的能力,因此,基于接收信號(hào)強(qiáng)度的定位技術(shù)得到了廣泛的研究,而在這些技術(shù)當(dāng)中,基于模式匹配的無(wú)線指紋定位技術(shù)由于具有能夠適應(yīng)大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景,系統(tǒng)建設(shè)成本較低等優(yōu)點(diǎn),受到了極大的關(guān)注,本文的...
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)需求與應(yīng)用
1.2 室內(nèi)無(wú)線信號(hào)傳播模型
1.3 無(wú)線室內(nèi)定位系統(tǒng)
1.4 無(wú)線室內(nèi)定位技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 室內(nèi)定位技術(shù)概述
2.1 TOA技術(shù)
2.2 AOA技術(shù)
2.3 RFID技術(shù)
2.4 超寬帶技術(shù)
2.5 無(wú)線指紋定位技術(shù)
2.6 主流定位技術(shù)比較
2.7 本章小結(jié)
第三章 無(wú)線指紋定位技術(shù)
3.1 無(wú)線指紋定位原理
3.1.1 離線階段
3.1.2 在線階段
3.2 無(wú)線指紋定位技術(shù)的誤差分析
3.3 影響定位精度的因素
3.3.1 基站數(shù)量
3.3.2 參考點(diǎn)網(wǎng)格大小
3.3.3 基站分布情況
3.3.4 K的取值
3.3.5 環(huán)境干擾
3.4 本章小結(jié)
第四章 無(wú)線信號(hào)RSSI在室內(nèi)環(huán)境中的統(tǒng)計(jì)特性
4.1 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地
4.2 WI-FI測(cè)試系統(tǒng)
4.3 FSK信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)
4.3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.3.3 硬件參數(shù)設(shè)計(jì)
4.3.4 無(wú)線通信系統(tǒng)物理層設(shè)計(jì)
4.3.5 數(shù)據(jù)幀格式
4.3.6 無(wú)線指紋測(cè)量方法
4.4 無(wú)線信號(hào)RSSI在室內(nèi)環(huán)境中的統(tǒng)計(jì)特性分析
4.4.1 不同距離下的RSSI統(tǒng)計(jì)特性
4.4.2 人體干擾對(duì)RSSI測(cè)量值的影響
4.4.3 環(huán)境變化對(duì)RSSI測(cè)量值的影響
4.4.4 RSSI的均值與距離的關(guān)系
4.4.5 Wi-Fi信號(hào)的RSSI分布特性
4.5 本章小結(jié)
第五章 加權(quán)指紋距離定位算法
5.1 加權(quán)指紋距離
5.2 加權(quán)指紋距離定位算法
5.3 WDF算法的仿真分析
5.3.1 WDF算法權(quán)值計(jì)算函數(shù)的比較
5.3.2 WDF算法在環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的性能分析
5.3.3 WDF算法在不同參考點(diǎn)密度下的性能分析
5.3.4 不同K的取值下WDF算法的平均誤差
5.3.5 環(huán)境干擾對(duì)定位誤差的影響
5.4 實(shí)驗(yàn)與性能分析
5.4.1 使用FSK信號(hào)的定位性能
5.4.2 使用Wi-Fi信號(hào)的定位性能
5.5 雙頻信號(hào)組合定位
5.6 本章小結(jié)
第六章 多用戶協(xié)同定位算法
6.1 定位應(yīng)用場(chǎng)景介紹
6.2 MDS定位算法
6.3 多用戶協(xié)同定位算法
6.4 仿真與分析
6.4.1 多用戶協(xié)同定位算法與WKNN算法的性能比較
6.4.2 參考點(diǎn)密度的影響
6.4.3 協(xié)同定位用戶個(gè)數(shù)的影響
6.4.4 用戶間距離估計(jì)誤差的影響
6.4.5 多個(gè)用戶均勻分布
6.4.6 多個(gè)用戶隨機(jī)分布
6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文和專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙頻段WIFI信號(hào)在基于WIFI的室內(nèi)定位應(yīng)用差異[J]. 王尊,劉朋飛. 海峽科技與產(chǎn)業(yè). 2019(05)
本文編號(hào):3281060
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)需求與應(yīng)用
1.2 室內(nèi)無(wú)線信號(hào)傳播模型
1.3 無(wú)線室內(nèi)定位系統(tǒng)
1.4 無(wú)線室內(nèi)定位技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 室內(nèi)定位技術(shù)概述
2.1 TOA技術(shù)
2.2 AOA技術(shù)
2.3 RFID技術(shù)
2.4 超寬帶技術(shù)
2.5 無(wú)線指紋定位技術(shù)
2.6 主流定位技術(shù)比較
2.7 本章小結(jié)
第三章 無(wú)線指紋定位技術(shù)
3.1 無(wú)線指紋定位原理
3.1.1 離線階段
3.1.2 在線階段
3.2 無(wú)線指紋定位技術(shù)的誤差分析
3.3 影響定位精度的因素
3.3.1 基站數(shù)量
3.3.2 參考點(diǎn)網(wǎng)格大小
3.3.3 基站分布情況
3.3.4 K的取值
3.3.5 環(huán)境干擾
3.4 本章小結(jié)
第四章 無(wú)線信號(hào)RSSI在室內(nèi)環(huán)境中的統(tǒng)計(jì)特性
4.1 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地
4.2 WI-FI測(cè)試系統(tǒng)
4.3 FSK信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)
4.3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.3.3 硬件參數(shù)設(shè)計(jì)
4.3.4 無(wú)線通信系統(tǒng)物理層設(shè)計(jì)
4.3.5 數(shù)據(jù)幀格式
4.3.6 無(wú)線指紋測(cè)量方法
4.4 無(wú)線信號(hào)RSSI在室內(nèi)環(huán)境中的統(tǒng)計(jì)特性分析
4.4.1 不同距離下的RSSI統(tǒng)計(jì)特性
4.4.2 人體干擾對(duì)RSSI測(cè)量值的影響
4.4.3 環(huán)境變化對(duì)RSSI測(cè)量值的影響
4.4.4 RSSI的均值與距離的關(guān)系
4.4.5 Wi-Fi信號(hào)的RSSI分布特性
4.5 本章小結(jié)
第五章 加權(quán)指紋距離定位算法
5.1 加權(quán)指紋距離
5.2 加權(quán)指紋距離定位算法
5.3 WDF算法的仿真分析
5.3.1 WDF算法權(quán)值計(jì)算函數(shù)的比較
5.3.2 WDF算法在環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的性能分析
5.3.3 WDF算法在不同參考點(diǎn)密度下的性能分析
5.3.4 不同K的取值下WDF算法的平均誤差
5.3.5 環(huán)境干擾對(duì)定位誤差的影響
5.4 實(shí)驗(yàn)與性能分析
5.4.1 使用FSK信號(hào)的定位性能
5.4.2 使用Wi-Fi信號(hào)的定位性能
5.5 雙頻信號(hào)組合定位
5.6 本章小結(jié)
第六章 多用戶協(xié)同定位算法
6.1 定位應(yīng)用場(chǎng)景介紹
6.2 MDS定位算法
6.3 多用戶協(xié)同定位算法
6.4 仿真與分析
6.4.1 多用戶協(xié)同定位算法與WKNN算法的性能比較
6.4.2 參考點(diǎn)密度的影響
6.4.3 協(xié)同定位用戶個(gè)數(shù)的影響
6.4.4 用戶間距離估計(jì)誤差的影響
6.4.5 多個(gè)用戶均勻分布
6.4.6 多個(gè)用戶隨機(jī)分布
6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文和專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙頻段WIFI信號(hào)在基于WIFI的室內(nèi)定位應(yīng)用差異[J]. 王尊,劉朋飛. 海峽科技與產(chǎn)業(yè). 2019(05)
本文編號(hào):3281060
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