本文選題：WiFi　切入點(diǎn)：定位　出處：《東北大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速增加,人們對(duì)位置服務(wù)的需求日益增大。用戶無(wú)論在室外還是室內(nèi)環(huán)境,快速準(zhǔn)確地獲得移動(dòng)終端的位置信息和提供位置服務(wù)的需求變得日益迫切,位置服務(wù)已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分。而基于IEEE 802.11a/b/g/n通信協(xié)議的WiFi網(wǎng)絡(luò)的提出,它具有靈活拓?fù)浼軜?gòu),改善了現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信條件,快速成為移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要補(bǔ)充,現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)傳統(tǒng)的均值聚類和卡爾曼濾波進(jìn)行改進(jìn),提出了WiFi網(wǎng)絡(luò)中面向移動(dòng)目標(biāo)的精確定位技術(shù)。該技術(shù)主要用于在WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的環(huán)境下,它能根據(jù)接收WiFi信號(hào)強(qiáng)度對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行定位和追蹤。本文在分析研究現(xiàn)有的WIFI定位技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合傳統(tǒng)K-均值聚類和卡爾曼濾波中出現(xiàn)的問題,從定位響應(yīng)速度、目標(biāo)定位精確度等方面,對(duì)定位技術(shù)中的算法進(jìn)行了以下改進(jìn)：1、通過對(duì)位置坐標(biāo)序列指紋特征的分析,將聚類算法引入指紋庫(kù)的處理。在對(duì)各種聚類算法的研究后,結(jié)合室內(nèi)WiFi定位的具體情況,將K-Means聚類技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),從而減少因初始聚類中心選擇帶來(lái)的聚類結(jié)果不穩(wěn)定和不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。另一方面,我們還對(duì)聚類比對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn),針對(duì)異構(gòu)類型終端定位效果差的問題,引入了序列化對(duì)比算法。2、分析定位系統(tǒng)得到的目標(biāo)位置序列,我們先提出了一種基于卡爾曼自適應(yīng)算法。它通過對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的誤差進(jìn)行自動(dòng)更新,減少傳統(tǒng)卡爾曼濾波中對(duì)場(chǎng)景環(huán)境的依賴性,提高了工程使用價(jià)值。另一方面,為了針對(duì)濾波發(fā)散問題,我們提出自適應(yīng)的衰減因子,在保證濾波收斂的同時(shí)也減少舊歷史數(shù)據(jù)對(duì)濾波結(jié)果的影響。3、本課題最后結(jié)合以上技術(shù)實(shí)現(xiàn)了快速定位跟蹤系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)在WiFi網(wǎng)絡(luò)下基本滿足項(xiàng)目需求。
[Abstract]:With the rapid increase of data services and multimedia services, the demand for location services is increasing. It is increasingly urgent to obtain location information of mobile terminal and provide location service quickly and accurately. Location service has become an indispensable part of our life. WiFi network based on IEEE 802.11a/b/g/n communication protocol is proposed. It has a flexible topology, improves the existing wireless network communication conditions, and quickly becomes an important supplement to mobile communication systems. It has become a hot research topic at home and abroad. In this paper, the traditional mean clustering and Kalman filter are improved. This paper presents a precise location technology for mobile targets in WiFi networks, which is mainly used in the environment of WiFi wireless network coverage. It can locate and track the mobile terminal according to the received WiFi signal strength. Based on the analysis and research of the existing WIFI positioning technology, this paper combines the problems in the traditional K-means clustering and Kalman filter, from the localization response speed. In the aspect of target location accuracy, the algorithm of location technology is improved as follows: 1. By analyzing the fingerprint features of position coordinate sequence, the clustering algorithm is introduced into the fingerprint database. After the research of various clustering algorithms, Combined with the specific situation of indoor WiFi location, the K-Means clustering technology is improved to reduce the instability and inaccuracy of the clustering results caused by the selection of the initial clustering center. On the other hand, we also improve the clustering comparison algorithm. Aiming at the problem of poor positioning effect of heterogeneous terminals, a serialization contrast algorithm. 2 is introduced to analyze the target position sequence obtained by the location system. We first propose an adaptive algorithm based on Kalman, which can automatically update the error of observation data, reduce the dependence on scene environment in traditional Kalman filter, and improve the engineering value, on the other hand, In order to solve the problem of filtering divergence, we propose an adaptive attenuation factor, which not only guarantees the convergence of filtering, but also reduces the influence of old historical data on filtering results. The performance of the system is tested and the experimental results show that the system designed and implemented in this paper basically meets the requirements of the project under the WiFi network.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN92

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本文編號(hào)：1684771