【摘要】：隨著無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network,WLAN)的快速部署以及移動智能終端的廣泛普及,人們對位置服務(Location Based Services,LBS)的需求越來越高。室內(nèi)定位技術(shù)中,基于接收信號強度(Received Signal Strength,RSS)的位置指紋定位方法具有低成本、低功耗、易于實現(xiàn)等優(yōu)點,成為了室內(nèi)定位的研究熱點。但位置指紋定位中無線電地圖構(gòu)建將耗費大量的人力、物力及財力。近幾年提出的眾包模式,使無線電地圖的構(gòu)建變得簡單易行,節(jié)省了大量的人力成本。因此,基于眾包的位置指紋定位技術(shù)成為了當今室內(nèi)定位領域的研究熱點。本文對基于眾包的位置指紋定位中的接入點(Access Point,AP)選擇和設備異構(gòu)以及多樓層場景定位進行了深入的研究,主要工作如下:(1)在對室內(nèi)定位的基礎理論研究的基礎上,對基于眾包的指紋定位進行了分析,并進行了基于眾包的定位模型的搭建,分析了基于眾包的指紋定位中面臨的挑戰(zhàn)。(2)基于路徑損耗模型的AP選擇方案能夠有效地挑選出對定位具有相似貢獻的AP,刪除冗余的AP,但沒有考慮AP的穩(wěn)定性,而Fisher準則能夠?qū)崿F(xiàn)對穩(wěn)定AP的有效選取。因此,本文將Fisher準則引入到基于路徑損耗模型的AP選擇方案中,提出了一種改進的基于路徑損耗的可靠AP選擇(Reliable AP Choice,RAPC)方案。前期對RSS指紋數(shù)據(jù)進行預處理,并采用聚類算法進行子區(qū)域的劃分,后期利用可靠AP選擇方案進行AP選擇,最后選用傳統(tǒng)的K最近鄰(K-Nearest Neighbor,KNN)算法進行定位仿真實驗。實驗表明,本文提出的可靠AP選擇方案對選取AP的穩(wěn)定性有了進一步的改善,使構(gòu)建的無線電地圖更可靠,進而提高了定位精度。(3)基于相似序列的設備異構(gòu)解決方案中,使用RSS序列代替絕對RSS值構(gòu)建指紋庫,使得異構(gòu)情況下的定位精度有所提高,但沒有考慮傳感器的異構(gòu)性。因此,本文提出了一種基于相似序列與傳感器融合(Similar Sequence and Sensor Fusion,SSSF)的改進算法。使用粒子濾波器將相似序列與傳感器融合起來,跟蹤移動的用戶,減輕設備異構(gòu)帶來的影響。仿真結(jié)果表明,本文提出的SSSF算法能夠有效的解決設備異構(gòu)的問題,并進一步提高了定位精度。(4)針對多樓層定位問題,現(xiàn)有將仿射傳播聚類與對數(shù)高斯似然函數(shù)相結(jié)合的算法,以達到將小型數(shù)據(jù)庫從網(wǎng)絡端轉(zhuǎn)移到移動端、提高實時性的目的,但該算法對非0數(shù)據(jù)處理不足,有錯誤聚類的產(chǎn)生。本文針對該算法進行了改進,在對數(shù)高斯似然函數(shù)的基礎上使用Jaccard系數(shù)對相似度進行修正,彌補改進前算法對非0數(shù)據(jù)處理不足的問題。將本文提出的改進算法與原算法以及傳統(tǒng)算法進行了仿真實驗對比,實驗表明,樓層判別率、2D、3D定位精度以及定位的實時性,均有明顯提高。
【圖文】：

無線局域網(wǎng)中基于 RSS 的定位技術(shù)得到了廣泛的研究和應用，該定位技術(shù)利用的是無線信號監(jiān)聽和掃描。移動終端網(wǎng)卡對 WLAN 各信道上的 AP 信號進行主動掃面或者被動監(jiān)聽，根據(jù) IEEE802.11 協(xié)議，各個 AP 具有不同的 MAC地址以及服務集標識，移動終端網(wǎng)卡可以根據(jù)這一特點進行 AP 的識別，并記錄其相應的數(shù)據(jù)，例如 AP 的 RSS 值、AP 是否加密等。基于 RSS 位置指紋的定位系統(tǒng)具有簡易性、經(jīng)濟性以及定位準確性。但該方法依賴于 RSS 數(shù)據(jù)的可靠度，因而穩(wěn)定性較差。2.2 經(jīng)典的位置指紋定位算法在位置指紋技術(shù)的離線訓練階段，主要工作是采集大量來自參考點的無線信號，通過訓練等手段實現(xiàn)對特征參數(shù)（信號強度、相位等）的提取，同時將該點位置信息共同存入位置指紋數(shù)據(jù)庫。在線定位階段，利用移動接收端測量的其周邊的無線特征參數(shù)，運用匹配算法與指紋數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)進行相似度匹配計算，得到最佳匹配，，從而對用戶的位置進行估計，位置指紋定位原理如圖 2-1 所示。

武漢理工大學碩士學位論文種名為變色龍的無校準算法，以利用眾包數(shù)據(jù)過濾出改變的 AP。Wang B 等人[31提出了一種室內(nèi)分區(qū)定位方法，該方法使用眾包數(shù)據(jù)構(gòu)建分區(qū)指紋庫并將其與室內(nèi)布局相關聯(lián)。Jiang Q 等人[38]提出了基于眾包的指紋識別方法的概率指紋庫構(gòu)建方法。該方法需要大量的 RSS 樣本。與上述提及基于眾包的指紋定位的文獻不同，Zhuang Y 等人[39]使用眾包數(shù)據(jù)估算 PM（Propagation Model）參數(shù)用于 AP 定位，然后使用三角定位算法進行定位。2.4.2 基于眾包的位置指紋定位模型搭建
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN92;TP391.41

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 周琰朋;;DNA指紋技術(shù)及其應用[J];農(nóng)家參謀;2017年18期

2 上善若水;;指紋技術(shù)與移動互聯(lián)[J];電腦迷;2015年01期

3 賀梅;;小指紋 大秘密[J];今日中學生;2017年Z2期

4 陳源;;從測試角度看指紋技術(shù)在圖書館的應用[J];圖書館論壇;2010年04期

5 ;指紋技術(shù)[J];探索與求是;1999年03期

6 張鳳芹;;論指紋技術(shù)的利用及其局限性[J];法制博覽;2019年01期

7 周圍;陳立仁;王彩霞;趙生國;蔣玉梅;;食品質(zhì)量指紋技術(shù)[J];甘肅農(nóng)業(yè)大學學報;2006年02期

8 單韶峰;DNA指紋技術(shù)[J];生物工程學報;2002年06期

9 張光華,肖強,衷克仁;指紋技術(shù)的研發(fā)與應用[J];現(xiàn)代計算機(專業(yè)版);2001年10期

10 林文珍,舒雨雁;DNA指紋技術(shù)及應用[J];醫(yī)學文選;2000年04期

相關會議論文 前10條

1 劉京武;火一莽;萬月亮;寧煥生;;設備指紋研究綜述[A];第33次全國計算機安全學術(shù)交流會論文集[C];2018年

2 賈赤宇;陳璧;;采用質(zhì)粒指紋技術(shù)分析燒傷病區(qū)綠膿桿菌流行株[A];全國第三屆燒傷外科學術(shù)交流會議論文摘要[C];1991年

3 李伯齡;倪錦堂;葉健;陳松;胡蘭;劉健;鄭秀芬;張純斌;李安全;郭紅玲;李紀周;周靜;;DNA指紋技術(shù)研究[A];中國分析測試協(xié)會科學技術(shù)獎發(fā)展回顧[C];2015年

4 張榮信;曾輝;王順啟;宋文芹;陳瑞陽;;玉米B染色體與A染色體同源性的AFLP分析[A];中國細胞生物學學會第七次會議論文摘要匯編[C];1999年

5 李峰;縱瑞收;韓永華;縱蓓;蔣繼宏;李宗蕓;李華;縱榜強;李洪祥;;DNA指紋鑒定技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)種子真實性鑒定的應用[A];2014年中國作物學會學術(shù)年會論文集[C];2014年

6 李瑞生;陳振文;尚士世;王承利;宋德光;;應用DNA指紋技術(shù)分析國內(nèi)SD大鼠遺傳距離[A];第六屆動物遺傳學討論會論文集[C];2002年

7 林小玲;田成旺;張鐵軍;;基于色譜指紋技術(shù)的參芪消巖方提取工藝研究(Ⅰ)[A];中藥與天然藥高峰論壇暨第十二屆全國中藥和天然藥物學術(shù)研討會論文集[C];2012年

8 方偉;張居和;馮子輝;;色譜指紋技術(shù)在化學驅(qū)油井分層產(chǎn)能檢測上的應用[A];第十屆全國有機地球化學學術(shù)會議論文摘要匯編[C];2005年

9 劉迪文;;用DNA指紋技術(shù)研究Zmu-1:DHP豚鼠的群體遺傳結(jié)構(gòu)[A];中國實驗動物學會第六屆學術(shù)年會論文集[C];2004年

10 許沈華;;蛋白指紋技術(shù)尋找腫瘤標志物[A];浙江省第二十次腫瘤防治學術(shù)年會暨首屆浙江腫瘤學術(shù)周論文匯編[C];2006年

相關重要報紙文章 前10條

1 蘇寧金融研究院特約研究員 周成;警惕指紋支付盜刷風險[N];中國財經(jīng)報;2019年

2 本報記者 倪雨晴;屏下指紋公司思立微的下一步？[N];21世紀經(jīng)濟報道;2019年

3 本報記者 陸成寬;屏下指紋識別 全面屏新福利[N];科技日報;2018年

4 本報記者 周昊;手機指紋上演“三國殺”[N];中國經(jīng)營報;2018年

5 本報記者 周霞;手機指紋識別遭質(zhì)疑 安防初衷顧此失彼[N];通信信息報;2017年

6 記者 錢童心;人工合成“超級指紋”可輕易黑掉智能手機[N];第一財經(jīng)日報;2017年

7 本報記者 藏瑾;全面屏手機將至 廠商備戰(zhàn)“屏下指紋”[N];21世紀經(jīng)濟報道;2017年

8 本報記者 吳舒嫻;全面屏催熱屏下指紋識別 技術(shù)未成熟量產(chǎn)遇難題[N];通信信息報;2017年

9 尚偉濱;中美高科技指紋技術(shù)通過FBI測試[N];經(jīng)濟消息報;2000年

10 ;北大指紋：產(chǎn)學研合譜創(chuàng)新歌[N];科技日報;2002年

相關博士學位論文 前3條

1 魏千惠;潛指紋的顯現(xiàn)及電化學成像新方法研究[D];北京科技大學;2018年

2 王u&民;1.結(jié)構(gòu)分枝桿菌毒力相關基因的研究 2.結(jié)構(gòu)分枝桿菌DNA指紋技術(shù)及其應用研究[D];北京市結(jié)核病胸部腫瘤研究所;2001年

3 段天林;DNA指紋技術(shù)對近交系小鼠生產(chǎn)擴大群的遺傳檢測[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學;2008年

相關碩士學位論文 前10條

1 崔惠媚;基于眾包的位置指紋定位技術(shù)的研究[D];武漢理工大學;2018年

2 蔣麗娜;指紋技術(shù)的DSP軟硬件實現(xiàn)[D];湖南大學;2015年

3 方瑩瑩;基于手機電池的設備指紋技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D];武漢大學;2018年

4 吳建濤;瀏覽器指紋技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];西北大學;2014年

5 蔡嵐嵐;蜜罐指紋技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D];南京理工大學;2006年

6 況鑫楠;基于大數(shù)據(jù)平臺的音頻指紋檢索系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];北京郵電大學;2017年

7 馬莉;電子混沌指紋技術(shù)在數(shù)碼防偽認證中的運用[D];浙江大學;2004年

8 陳講清;基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的室內(nèi)位置指紋定位算法研究[D];華中師范大學;2017年

9 許艷峰;原油指紋技術(shù)在油井生產(chǎn)管理中的應用研究[D];沈陽大學;2007年

10 趙蔚宸;基于深度學習技術(shù)的信號指紋提取[D];北京郵電大學;2017年

本文編號：2694758