【摘要】：GPS（全球定位系統(tǒng)）發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)基本滿足了人們在室外定位的需要，但是在室內(nèi)環(huán)境下，由于障礙物的阻擋，室內(nèi)定位無法靠GPS來提供�，F(xiàn)有的室內(nèi)定位技術(shù)主要有：A-GPS技術(shù)、傳感器定位、超聲波定位技術(shù)、UWB定位、Wi-Fi定位技術(shù)等。其中Wi-Fi定位技術(shù)由于具有覆蓋范圍大，信息傳播速率快，成本較低廉等優(yōu)點(diǎn)而倍受人們關(guān)注。本文利用現(xiàn)在無處不在的Wi-Fi信號以及廣泛普及的Android智能手機(jī)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套基于位置指紋定位算法的改進(jìn)的室內(nèi)定位系統(tǒng)。 本文首先對現(xiàn)有的各種室內(nèi)定位技術(shù)和無線定位方法進(jìn)行對比分析，說明了藍(lán)牙技術(shù)、RFID技術(shù)等室內(nèi)定位技術(shù)的局限性，闡述了利用Wi-Fi技術(shù)定位的優(yōu)勢。 其次詳細(xì)研究了Wi-Fi信號傳播環(huán)境和Wi-Fi指紋特性，并分析室內(nèi)無線信號傳播環(huán)境和人流量對定位的影響，并對Wi-Fi傳播模型法和指紋定位法進(jìn)行對比分析，說明傳播模型的局限性，進(jìn)一步敘述了指紋定位的優(yōu)勢； 接著本文在Android平臺上實(shí)現(xiàn)了一種基于Wi-Fi指紋的定位系統(tǒng)，具體而言，該系統(tǒng)采用了單客戶端的系統(tǒng)架構(gòu)，包括離線指紋采集和在線定位過程；首先，分析和設(shè)計(jì)了離線地圖和指紋數(shù)據(jù)庫，然后定位階段，采用KNN聚類算法，通過與指紋數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比來實(shí)現(xiàn)定位；最后，選擇了若干應(yīng)用場景，在Android平臺上實(shí)現(xiàn)了上述Wi-Fi指紋定位系統(tǒng)。 最后本文對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中所用的KNN指紋定位算法進(jìn)行研究，首先從參數(shù)的選擇方面進(jìn)行優(yōu)化；然后根據(jù)前文所述室內(nèi)傳播信號的波動(dòng)較大特點(diǎn)對算法進(jìn)行了改進(jìn)。具體而言，在產(chǎn)生定位結(jié)果之前增加了一個(gè)加權(quán)平均窗口，采用最近三次的加權(quán)平均值作為最終的定位結(jié)果。將改進(jìn)后的算法應(yīng)用到設(shè)計(jì)的室內(nèi)定位系統(tǒng)中后，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，，與原有系統(tǒng)相比，改進(jìn)后的方案在定位精確度方面有了一定的提高。
【圖文】：

后本章對實(shí)驗(yàn)所需平臺 Android 手機(jī)的一些知識的介紹。無線定位技術(shù)介紹星定位系統(tǒng)（Assisted Global Positioning System，簡稱：AGPS可以利用手機(jī)地面基站的信息，配合傳統(tǒng)的 GPS 衛(wèi)星，讓定位網(wǎng)絡(luò)中的基站信息和GPS信息對移動(dòng)臺進(jìn)行定位的技術(shù)，可以在A/CDMA2000 等網(wǎng)絡(luò)中使用。該技術(shù)需要在手機(jī)或手持設(shè)備內(nèi)改造手機(jī)天線，同時(shí)還需要在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上加建差分 GPS 基準(zhǔn)站用到室內(nèi)等 GPS 信號屏蔽地區(qū)，為了提高定位的精確度，該方D 方案中的位測量單元（LMU）[11]。當(dāng)用戶使用 AGPS 技術(shù)進(jìn)的通信信道，增加信道負(fù)擔(dān)，加上它在室內(nèi)環(huán)境精確度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比它的局限性。它的工作原理圖如下：

圖 2.3 三邊測量法計(jì)算用戶位置就是下文所要詳細(xì)描述的 Wi-Fi 定位方離線指紋數(shù)據(jù)庫的階段，又稱為訓(xùn)練階段重新布置 AP，不需要知道 AP 的位置，只們下文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)所采用的方法。術(shù)時(shí)候也會被稱為 TOF（Time of Flight），指公式 R=時(shí)間*速度，光速是一個(gè)常數(shù)，i 設(shè)備接收點(diǎn)到 AP 的信號時(shí)間，我們就 2.3 中的三邊測量法得出需要估計(jì)的位置
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN92

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔡恒松;;單片機(jī)的GPS定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作[J];電子制作;2007年11期

2 項(xiàng)帥求;湛邵斌;江濤;;淺談車載定位系統(tǒng)主要技術(shù)方案與算法[J];地理空間信息;2008年03期

3 王厚生;鄭大材;;每毫米8道磁盤定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];西北電訊工程學(xué)院學(xué)報(bào);1981年Z1期

4 黃振汀;;浮標(biāo)定位系統(tǒng)[J];無線電工程;1987年03期

5 劉發(fā)彪,陳新,林真,胡蘭馨;基于話音傳輸?shù)腉PS定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2004年20期

6 王厚生;;磁盤定位系統(tǒng)用電子測速器的分析與設(shè)計(jì)[J];西北電訊工程學(xué)院學(xué)報(bào);1980年01期

7 葉聲華,徐炳亭,魏賞辰,樊玉珍;空間多自由度激光定位系統(tǒng)[J];氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)與測量控制;1987年02期

8 曲成江;智能化電控氣動(dòng)線性定位系統(tǒng)[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2002年03期

9 薛樹強(qiáng);黨亞民;成英燕;;水下差分GPS定位系統(tǒng)差自修正迭代算法研究[J];全球定位系統(tǒng);2006年06期

10 ;局域搜尋定位系統(tǒng)[J];電腦與電信;2009年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王守忠;;利用GPS定位系統(tǒng),優(yōu)化農(nóng)村宅基地管理水平[A];新技術(shù)在土地調(diào)查中的應(yīng)用與土地科學(xué)技術(shù)發(fā)展-2005年中國土地學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

2 程振林;方金云;姜西瑞;;移動(dòng)目標(biāo)定位系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究[A];中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會第九屆年會論文集[C];2005年

3 張雷;徐靜;唐錫彬;;淺談北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)在測量中的應(yīng)用[A];貴州省巖石力學(xué)與工程學(xué)會2013年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

4 馬啟明;顧永豐;涂遠(yuǎn)琴;李學(xué)勇;陳建新;房光華;王小波;;“山東高精度雷擊監(jiān)測定位系統(tǒng)”簡介[A];中國空間科學(xué)學(xué)會空間探測專業(yè)委員會第十二次學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

5 李彤;;淺談人員定位系統(tǒng)在煤礦安全管理中的應(yīng)用[A];第23屆全國煤礦自動(dòng)化與信息化學(xué)術(shù)會議暨第5屆中國煤礦信息化與自動(dòng)化高層論壇論文集[C];2013年

6 涂鵬紹;;KJ260人員考勤定位系統(tǒng)在豐海煤礦的應(yīng)用[A];創(chuàng)新推動(dòng)新型煤炭工業(yè)體系建設(shè)和安全健康發(fā)展——2010年湘贛皖閩蘇等多省（市）煤炭學(xué)會學(xué)術(shù)交流暨湖南省煤炭科技論壇論文集[C];2010年

7 陳金龍;沈相國;;GPS定位系統(tǒng)的研究與產(chǎn)品試制[A];浙江省電子學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

8 宮曉琳;杜尚豐;;GPS/SINS綜合定位系統(tǒng)精度模型理論研究[A];第二屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

9 王勇;李曉華;吳向鋒;;GPS激光測距定位系統(tǒng)在海島礁測繪中的應(yīng)用[A];第十五屆華東六省一市測繪學(xué)會學(xué)術(shù)交流會論文集（江蘇上海論文分冊）[C];2012年

10 施有春;朱佩冬;;基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的行車定位系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)踐[A];全國冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2009年會論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 金鑫 趙永建;黑龍江移動(dòng)為出租車開通GPS定位系統(tǒng)[N];人民郵電;2007年

2 張春波邋付炎天 林建清;福建永定：杜絕違章用車用上GPS定位系統(tǒng)[N];人民公安報(bào);2008年

3 王軍國;衡水市區(qū)開通路燈桿報(bào)警定位系統(tǒng)[N];中國測繪報(bào);2012年

4 記者　郝迎利;不裝規(guī)定設(shè)備 資質(zhì)不能年審[N];西安日報(bào);2006年

5 記者 陳紅梅邋通訊員 華巧茜;環(huán)衛(wèi)車裝上GPS定位系統(tǒng)[N];北京日報(bào);2007年

6 ;英軍獨(dú)立定位系統(tǒng)恐增“友軍炮火”誤傷[N];新華每日電訊;2009年

7 鄧?yán)?澳大利亞開發(fā)出新型定位系統(tǒng)[N];工人日報(bào);2013年

8 特派記者 高博;“蛟龍”因定位系統(tǒng)故障推遲下潛海山區(qū)[N];科技日報(bào);2013年

9 果殼網(wǎng)會員 唐騁;尋找大腦中的定位系統(tǒng)[N];北京日報(bào);2014年

10 唐曉偉 記者 韓雪;“蛟龍”號深潛用上國產(chǎn)定位系統(tǒng)[N];黑龍江日報(bào);2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 范東溟;全路況林火巡護(hù)車輛追蹤定位系統(tǒng)研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2014年

2 殷冬梅;無線電水聲浮標(biāo)陣多目標(biāo)跟蹤定位系統(tǒng)[D];哈爾濱工程大學(xué);2003年

3 李鳴鳴;大行程納米定位系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];上海大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張慧敏;嵌入式GPS定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2007年

2 谷勇;基于ARM9嵌入式GPS定位系統(tǒng)[D];河北工業(yè)大學(xué);2006年

3 王錫淳;快速組網(wǎng)的智能井下救援定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];鄭州大學(xué);2013年

4 盧望;基于ARM的GPS定位系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2009年

5 李麥?zhǔn)?基于多傳感信息融合的自主工程車定位系統(tǒng)研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2010年

6 鄒浙湘;基于DAB信號的城市交通車輛定位系統(tǒng)方案研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2010年

7 張建喜;基于長基線定位系統(tǒng)的水聲定位技術(shù)研究[D];東華理工大學(xué);2012年

8 于鐵軍;基于ARM的GPS定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2014年

9 史晉文;船只定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2008年

10 畢洋;GPS系統(tǒng)通用多接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2006年

本文編號：2519792