本文關(guān)鍵詞：基于WiFi的混合室內(nèi)軌跡追蹤技術(shù)研究與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來無線定位技術(shù)快速發(fā)展,具有GPS定位功能的智能手機已經(jīng)十分普及,定位技術(shù)在人們生活中的各個方面也都開始扮演越來越重要的角色,各式各樣的基于位置的服務(wù)(Location-based Service,LBS)紛紛出現(xiàn),常見的服務(wù)包括查看地圖、導(dǎo)航、消費推薦等。隨著位置服務(wù)日益發(fā)展,越來越多的挑戰(zhàn)也開始出現(xiàn),其中一個最大的問題就是如何保證這些服務(wù)能夠工作于室內(nèi)環(huán)境下,由于室內(nèi)建筑物對信號屏蔽阻隔等因素,GPS信號在室內(nèi)環(huán)境下會受到嚴重的干擾,這就導(dǎo)致了基于GPS的室外定位系統(tǒng)無法在室內(nèi)環(huán)境中滿足精度要求,甚至無法正常工作�；谶@種挑戰(zhàn),本文將對室內(nèi)定位技術(shù)進行深入的研究分析,總結(jié)現(xiàn)有定位算法中基于專有設(shè)備、信號測距和信號指紋的應(yīng)用場景和優(yōu)缺點,并在這些基礎(chǔ)上提出一種基于WiFi的混合室內(nèi)軌跡追蹤技術(shù)解決方案。這個方案首先借鑒眾包的思想,將定點采集任務(wù)通過大量的普通用戶來完成。在采集過程中,本方案提出了一種基于手機加速度周期性變化特點的計步方法,該算法通過匹配用戶行走時加速度波形和計算最大周期的自相關(guān)性來識別用戶運動狀態(tài)。這種算法與現(xiàn)有的峰值、零點等算法精度一致,但是降低了對手機攜帶方式的要求。而在建立指紋圖譜的過程中,本方案提出了一種基于匹配物理平面圖和邏輯平面圖中共同路徑的關(guān)鍵節(jié)點識別方法,為分層定位算法的選擇提供了依據(jù)。本方案還針對部分具有過道等特征的室內(nèi)場景提出了一種基于指紋參考點的導(dǎo)航算法,這種算法通過本文提出的計步方法和指紋參考點進行移動方向判斷,并通過序貫蒙特卡洛方法實現(xiàn)了對目標(biāo)的連續(xù)定位。在降低對手機攜帶方式依賴的假設(shè)下,達到了與現(xiàn)有的利用方向傳感器的定位技術(shù)相同的精度。本文首先介紹了室內(nèi)定位及相關(guān)技術(shù)的研究背景和研究現(xiàn)狀,提出本文的研究內(nèi)容與創(chuàng)新之處。其次闡述了一些當(dāng)前主流的室內(nèi)定位算法,分析其各自的特點及不足,并以此提出了本文的研究思路,介紹了本文涉及的各項技術(shù)原理。然后本文基于手機的加速度傳感器和WiFi信號接受器,提出了一系列設(shè)計思想,對定位過程中,離線數(shù)據(jù)采集、在線定位算法、校準(zhǔn)等關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究。接著在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了一個原型系統(tǒng),并基于對真實場景的部署和實驗,驗證了本文方法的有效性。最后總結(jié)全文并對室內(nèi)定位的后續(xù)研究和挑戰(zhàn)進行展望。
【關(guān)鍵詞】：WiFi 室內(nèi)定位 指紋圖譜 航位推測 軌跡追蹤
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 研究現(xiàn)狀與存在的問題9-10
• 1.2.1 國內(nèi)外研究進展9-10
• 1.2.2 現(xiàn)有研究存在的問題10
• 1.3 研究內(nèi)容與取得的成果10-12
• 1.3.1 研究目標(biāo)10-11
• 1.3.2 研究內(nèi)容與成果11
• 1.3.3 研究創(chuàng)新點11-12
• 1.4 論文框架12-13
• 第二章 室內(nèi)定位技術(shù)分析13-29
• 2.1 相關(guān)研究現(xiàn)狀13-23
• 2.1.1 基于特殊設(shè)備的定位13-14
• 2.1.2 基于WiFi信號測距的定位14-17
• 2.1.3 基于WiFi信號指紋的定位17-23
• 2.2 研究存在的問題23-24
• 2.3 本文的技術(shù)路線24-25
• 2.4 相關(guān)理論介紹25-28
• 2.4.1 定位計算方法25-26
• 2.4.2 粒子濾波器26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 基于WiFi的室內(nèi)軌跡追蹤關(guān)鍵技術(shù)研究29-52
• 3.1 整體架構(gòu)設(shè)計29-31
• 3.2 非現(xiàn)場勘探技術(shù)31-41
• 3.2.1 計步測量32-35
• 3.2.2 方向測量35-37
• 3.2.3 指紋圖譜與關(guān)鍵節(jié)點37-41
• 3.3 基于信號強度的方向估計41-45
• 3.4 基于粒子濾波的航位推測45-51
• 3.4.1 連續(xù)蒙特卡洛定位45-46
• 3.4.2 基于信號強度的連續(xù)定位46-49
• 3.4.3 校準(zhǔn)49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 基于WiFi的室內(nèi)軌跡追蹤的設(shè)計與實現(xiàn)52-67
• 4.1 應(yīng)用場景與部署52-53
• 4.1.1 場景描述52
• 4.1.2 設(shè)備部署52-53
• 4.2 定位方案系統(tǒng)實現(xiàn)53-62
• 4.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖53-55
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集層55-57
• 4.2.3 定位服務(wù)層57-58
• 4.2.4 定位算法層58-61
• 4.2.5 系統(tǒng)運行界面61-62
• 4.3 實驗結(jié)果分析62-66
• 4.3.1 非現(xiàn)場勘探技術(shù)的方案驗證62-63
• 4.3.2 基于指紋圖譜的航位推測技術(shù)精度分析63-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 5.1 主要結(jié)論67
• 5.2 研究展望67-69
• 參考文獻69-72
• 研究生階段所參與的科研項目（附錄）72-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文74-76

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1 本報記者 馬靜t

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