基于GNSS、蜂窩網(wǎng)與Wi-Fi信號(hào)的融合定位算法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-18 11:46
隨著移動(dòng)設(shè)備的普及以及定位系統(tǒng)的完善,人們對(duì)于導(dǎo)航定位的需求越來越迫切。保證在不同定位場景中的有效定位可以顯著提升導(dǎo)航定位的服務(wù)水平。在室內(nèi)和室外環(huán)境中,基于GNSS、Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)的定位算法均獲得了廣泛研究。本文主要研究Wi-Fi輔助的GNSS定位算法以及Wi-Fi與蜂窩網(wǎng)融合的定位算法。根據(jù)接收到的衛(wèi)星、無線接入點(diǎn)和蜂窩基站個(gè)數(shù)的不同,本文將定位場景分成不同的區(qū)域,包括室外、室內(nèi)外交界區(qū)和室內(nèi)區(qū)域。在室外區(qū)域中,采用GNSS三邊定位法進(jìn)行定位。在室內(nèi)外交界區(qū),本文根據(jù)接收到的衛(wèi)星和接入點(diǎn)個(gè)數(shù)的不同,提出Wi-Fi與GNSS的輔助和融合算法。當(dāng)衛(wèi)星個(gè)數(shù)不足以進(jìn)行定位時(shí),本文利用Wi-Fi信息來確定接收機(jī)所位于的樓層,然后利用樓層信息輔助GNSS進(jìn)行定位。此樓層確定算法分粗分層和細(xì)分層兩步進(jìn)行,無需對(duì)每一個(gè)指紋點(diǎn)進(jìn)行匹配,提高了定位效率。當(dāng)可接收到足夠定位的衛(wèi)星和無線接入點(diǎn)信號(hào)時(shí),本文利用組合卡爾曼濾波算法來提高定位的精度。在室內(nèi)區(qū)域中,接收機(jī)可能無法接收到足夠的衛(wèi)星信號(hào)。而Wi-Fi信號(hào)在室內(nèi)環(huán)境中覆蓋廣泛,因此本文首先考慮利用Wi-Fi信號(hào)進(jìn)行室內(nèi)定位。本文提出基于改進(jìn)的WKN...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源及研究目的
1.1.1 課題來源及背景
1.1.2 課題研究目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文結(jié)構(gòu)安排
2 定位相關(guān)技術(shù)原理簡介
2.1 GPS定位
2.1.1 GPS基本工作原理
2.1.2 GPS偽距定位法
2.2 基于Wi-Fi的定位技術(shù)
2.2.1 基于信號(hào)強(qiáng)度的定位法
2.2.2 基于位置指紋的定位法
2.3 基于蜂窩網(wǎng)的定位技術(shù)
2.3.1 輔助GNSS
2.3.2 增強(qiáng)型Cell-ID
2.3.3 觀察到達(dá)時(shí)間差
2.4 融合定位算法
2.4.1 信號(hào)源切換算法
2.4.2 信號(hào)源融合算法
2.5 本章小結(jié)
3 Wi-Fi輔助的GNSS定位
3.1 系統(tǒng)模型
3.2 Wi-Fi輔助的GNSS定位
3.2.1 離線樓層數(shù)據(jù)庫建立
3.2.2 在線樓層確定
3.2.3 樓層確定準(zhǔn)確度分析
3.2.4 樓層輔助GNSS定位
3.3 GNSS與Wi-Fi融合定位
3.3.1 濾波模型
3.3.2 濾波過程
3.3.3 組合卡爾曼濾波
3.4 本章小結(jié)
4 Wi-Fi與蜂窩基站融合定位算法
4.1 基于改進(jìn)WKNN算法的Wi-Fi定位
4.1.1 改進(jìn)離線階段
4.1.2 改進(jìn)在線階段
4.2 Wi-Fi與基站融合定位算法
4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介
4.2.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的融合定位算法
4.3 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)仿真與分析
5.1 Wi-Fi樓層確定算法仿真與分析
5.2 Wi-Fi與GNSS融合定位仿真與分析
5.3 改進(jìn)WKNN定位算法仿真與分析
5.4 Wi-Fi與蜂窩網(wǎng)融合定位仿真與分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于K近鄰法的WiFi定位研究與改進(jìn)[J]. 吳澤泰,蔡仁欽,徐書燕,吳小思,傅予力. 計(jì)算機(jī)工程. 2017(03)
[2]基于WiFi的混合定位算法研究[J]. 殷富成,吳棟,王艷,紀(jì)志成. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2016(12)
[3]基于三角定位算法的WiFi室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 黃華晉,秦建息. 廣西科學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]融合WIFI與蜂窩網(wǎng)絡(luò)定位的切換方法研究[J]. 李佳. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(17)
[5]LTE系統(tǒng)中的Mean-OTDOA定位算法[J]. 陳亞軍,彭建華,黃開枝,羅文宇. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2014(06)
[6]淺析飛蜂窩技術(shù)發(fā)展[J]. 王堅(jiān). 電子世界. 2013(14)
[7]基于LAMBDA方法的GPS動(dòng)態(tài)相對(duì)定位[J]. 李一鶴,沈云中,李博峰. 測繪工程. 2011(01)
[8]基于三角形與位置指紋識(shí)別算法的WiFi定位比較[J]. 盧恒惠,劉興川,張超,林孝康. 移動(dòng)通信. 2010(10)
[9]認(rèn)識(shí)GPS的起源與組成[J]. 劉軍靜. 硅谷. 2009(08)
[10]CDMA網(wǎng)絡(luò)中TSOA/AOA定位跟蹤技術(shù)[J]. 程愛華,葛寶忠,季中恒. 計(jì)算機(jī)工程. 2009(05)
博士論文
[1]基于位置指紋的WLAN室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 孫永亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的WIFI定位算法[D]. 覃玉清.南京大學(xué) 2014
[2]蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中手機(jī)定位算法的研究[D]. 徐娟.北京郵電大學(xué) 2013
[3]支持向量機(jī)與卡爾曼濾波算法在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[D]. 陳磊琛.中國地質(zhì)大學(xué) 2010
[4]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法改進(jìn)及應(yīng)用研究[D]. 孫娓娓.重慶大學(xué) 2009
本文編號(hào):3630779
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源及研究目的
1.1.1 課題來源及背景
1.1.2 課題研究目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文結(jié)構(gòu)安排
2 定位相關(guān)技術(shù)原理簡介
2.1 GPS定位
2.1.1 GPS基本工作原理
2.1.2 GPS偽距定位法
2.2 基于Wi-Fi的定位技術(shù)
2.2.1 基于信號(hào)強(qiáng)度的定位法
2.2.2 基于位置指紋的定位法
2.3 基于蜂窩網(wǎng)的定位技術(shù)
2.3.1 輔助GNSS
2.3.2 增強(qiáng)型Cell-ID
2.3.3 觀察到達(dá)時(shí)間差
2.4 融合定位算法
2.4.1 信號(hào)源切換算法
2.4.2 信號(hào)源融合算法
2.5 本章小結(jié)
3 Wi-Fi輔助的GNSS定位
3.1 系統(tǒng)模型
3.2 Wi-Fi輔助的GNSS定位
3.2.1 離線樓層數(shù)據(jù)庫建立
3.2.2 在線樓層確定
3.2.3 樓層確定準(zhǔn)確度分析
3.2.4 樓層輔助GNSS定位
3.3 GNSS與Wi-Fi融合定位
3.3.1 濾波模型
3.3.2 濾波過程
3.3.3 組合卡爾曼濾波
3.4 本章小結(jié)
4 Wi-Fi與蜂窩基站融合定位算法
4.1 基于改進(jìn)WKNN算法的Wi-Fi定位
4.1.1 改進(jìn)離線階段
4.1.2 改進(jìn)在線階段
4.2 Wi-Fi與基站融合定位算法
4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介
4.2.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的融合定位算法
4.3 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)仿真與分析
5.1 Wi-Fi樓層確定算法仿真與分析
5.2 Wi-Fi與GNSS融合定位仿真與分析
5.3 改進(jìn)WKNN定位算法仿真與分析
5.4 Wi-Fi與蜂窩網(wǎng)融合定位仿真與分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于K近鄰法的WiFi定位研究與改進(jìn)[J]. 吳澤泰,蔡仁欽,徐書燕,吳小思,傅予力. 計(jì)算機(jī)工程. 2017(03)
[2]基于WiFi的混合定位算法研究[J]. 殷富成,吳棟,王艷,紀(jì)志成. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2016(12)
[3]基于三角定位算法的WiFi室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 黃華晉,秦建息. 廣西科學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]融合WIFI與蜂窩網(wǎng)絡(luò)定位的切換方法研究[J]. 李佳. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(17)
[5]LTE系統(tǒng)中的Mean-OTDOA定位算法[J]. 陳亞軍,彭建華,黃開枝,羅文宇. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2014(06)
[6]淺析飛蜂窩技術(shù)發(fā)展[J]. 王堅(jiān). 電子世界. 2013(14)
[7]基于LAMBDA方法的GPS動(dòng)態(tài)相對(duì)定位[J]. 李一鶴,沈云中,李博峰. 測繪工程. 2011(01)
[8]基于三角形與位置指紋識(shí)別算法的WiFi定位比較[J]. 盧恒惠,劉興川,張超,林孝康. 移動(dòng)通信. 2010(10)
[9]認(rèn)識(shí)GPS的起源與組成[J]. 劉軍靜. 硅谷. 2009(08)
[10]CDMA網(wǎng)絡(luò)中TSOA/AOA定位跟蹤技術(shù)[J]. 程愛華,葛寶忠,季中恒. 計(jì)算機(jī)工程. 2009(05)
博士論文
[1]基于位置指紋的WLAN室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 孫永亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的WIFI定位算法[D]. 覃玉清.南京大學(xué) 2014
[2]蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)中手機(jī)定位算法的研究[D]. 徐娟.北京郵電大學(xué) 2013
[3]支持向量機(jī)與卡爾曼濾波算法在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[D]. 陳磊琛.中國地質(zhì)大學(xué) 2010
[4]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法改進(jìn)及應(yīng)用研究[D]. 孫娓娓.重慶大學(xué) 2009
本文編號(hào):3630779
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3630779.html
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