發(fā)布時(shí)間：2020-06-13 19:25

【摘要】：無線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展,促進(jìn)了面向區(qū)域的定位技術(shù)的發(fā)展,使定位技術(shù)有了廣闊的應(yīng)用前景。具有代表性的室內(nèi)定位成為業(yè)界的研究重點(diǎn)。論文結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目將藍(lán)牙微功耗(Bluetooth Low Energy,BLE)技術(shù)引入室內(nèi)定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中,進(jìn)行了室內(nèi)定位系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì)、軟硬件平臺(tái)搭建及核心數(shù)據(jù)處理算法的研究與實(shí)現(xiàn)。論文在分析室內(nèi)定位系統(tǒng)的功能需求基礎(chǔ)上,結(jié)合技術(shù)指標(biāo),將BLE應(yīng)用于室內(nèi)定位系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)了室內(nèi)定位系統(tǒng)的整體方案,解決傳統(tǒng)室內(nèi)定位在實(shí)際工程應(yīng)用中的局限性。BLE室內(nèi)定位系統(tǒng)采用ARM處理器作為數(shù)據(jù)處理單元,采用藍(lán)牙模塊作為數(shù)據(jù)采集單元,采用4G模塊作為遠(yuǎn)程通信單元。為實(shí)現(xiàn)對(duì)被定位物體的空間立體定位,論文引入基于信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)的測(cè)距算法和四點(diǎn)定位算法。論文采用高斯濾波對(duì)RSSI值做處理,對(duì)濾波之后的RSSI值做最小二乘曲線擬合,形成測(cè)距模型公式,以提高定位的精度。在實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的距離測(cè)量的基礎(chǔ)上,再利用四點(diǎn)定位算法計(jì)算被定位物體的空間三維坐標(biāo)。在算法研究的基礎(chǔ)上,搭建了軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)的。硬件平臺(tái)以ARM處理器STM32F407作為主控制器,結(jié)合藍(lán)牙模塊NRF51822、4G模塊SIM7600CE進(jìn)行搭建。軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建是以KEIL為軟件開發(fā)平臺(tái),包含了采集數(shù)據(jù)的程序、處理數(shù)據(jù)的程序及遠(yuǎn)程傳輸?shù)某绦虻?完成了整個(gè)系統(tǒng)的核心功能。所設(shè)計(jì)的BLE室內(nèi)定位系統(tǒng)從數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理,遠(yuǎn)程通信等方面進(jìn)行功能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果和數(shù)據(jù)分析表明,BLE室內(nèi)定位系統(tǒng)能夠完成數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)處理功能、遠(yuǎn)程通信功能和對(duì)被定位物體空間立體定位的功能,并且能夠應(yīng)用于實(shí)際的放射源室內(nèi)定位的工程項(xiàng)目中,實(shí)現(xiàn)對(duì)放射源的有效監(jiān)控。論文所開發(fā)的BLE室內(nèi)定位系統(tǒng)達(dá)到亞米級(jí)的定位精度,滿足一般室內(nèi)定位的需求。
【圖文】：

技術(shù)進(jìn)行定位的。iBeacon 技術(shù)主要是通過 iBeacon 基站創(chuàng)建信號(hào)區(qū)域內(nèi)能夠建立連接和數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)內(nèi)定位系統(tǒng)的硬件主要由ARM處理器STM32F407、藍(lán)牙模塊7600CE 構(gòu)成。其中藍(lán)牙模塊 NRF51822 是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集。并將采集到的 RSSI 值發(fā)送到處理器。ARM 處理器 STM理單元，主要負(fù)責(zé)接收藍(lán)牙模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)做的空間坐標(biāo)。4G 通信模塊 SIM7600CE 是整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸理器 STM32F407 數(shù)據(jù)處理的結(jié)果發(fā)送到 Android 監(jiān)測(cè)端，，程監(jiān)控。藍(lán)牙室內(nèi)定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示。

圖 1.1 iBeacon 商場(chǎng)應(yīng)用圖 室內(nèi)定位系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用中不且還能夠?qū)F重物品進(jìn)行定位。的。iBeacon 技術(shù)主要是通過 iB夠建立連接和數(shù)據(jù)傳輸。的設(shè)計(jì)硬件主要由ARM處理器STM32。其中藍(lán)牙模塊 NRF51822 是整的 RSSI 值發(fā)送到處理器。AR責(zé)接收藍(lán)牙模塊發(fā)送過來的數(shù)4G 通信模塊 SIM7600CE 是整個(gè)F407 數(shù)據(jù)處理的結(jié)果發(fā)送到 An室內(nèi)定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN925;TP274

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2711627