基于BLE的室內定位系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間：2021-02-08 08:29
由于衛(wèi)星信號到達室內后衰減嚴重,使得全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)無法滿足室內定位的需求。而如今隨著社會的發(fā)展與城市化進程的推進,人們一天中80%的時間都是在室內消耗的,再加上基于位置服務（Location Based Service,LBS）的開展,室內定位技術的研究成為了焦點之一。至今,關于室內定位的研究有很多,也有不錯的成果,但都是在局部改進,還沒有一款普遍適用的室內定位系統(tǒng)或產品。本文針對基于RSSI（Received Signal Strength Indicator）的指紋法這一室內定位算法的穩(wěn)定性差,指紋庫建立成本高,且局限于靜態(tài)的小范圍的室內定位,不適合動態(tài)連續(xù)的室內定位;而行人航位推算（Pedestrian Dead Reckoning,PDR）算法適合動態(tài)連續(xù)的定位,所得結果為相對位置,需要提供初始的參考位置,在連續(xù)的定位過程中存在累積誤差,提出了基于測距與指紋的室內定位算法（Indoor Position Method Based On Distance Measurement and Location Fingerprint,DMLF）和優(yōu)化的PDR算法。其中DMLF算法是基...
【文章來源】：河北大學河北省
【文章頁數】：80 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
信號強度RSS衰減模型
河北大學碩士學位論文10知節(jié)點到未知節(jié)點的距離為半徑可以畫出三個相交的圓，理想情況下結果如圖2-2所示，未知節(jié)點坐標即為三圓相交點的坐標，用yxD),(表示。則可以建立方程組，如式（2.3）所示：323232222212121)()()()()()(RyyxxRyyxxRyyxx（2.3）解方程可得yxD),(，即待定位節(jié)點的位置。（2）三角定位法：三角定位法的原理為：假設平面上有三個不共線的三個節(jié)點A,B,C和一個未知節(jié)點D，并已通過基于AOA的方法[39]測得未知節(jié)點相對于已知節(jié)點的角度，分別為：∠ADB、∠ADC、∠BDC，則根據∠ADB和未知節(jié)點D可唯一確定一個圓1o，同理可得圓2o、圓3o，三個圓相交于一點D，如圖2-3所示。圖2-2三邊測量法
第二章室內定位技術概述11在圖2-3圓1o中，根據11RAO，11RCO，1)]22cos(1[2RADCAC可得方程組)]22cos(1[2)()()()()()(212312312123232121211111ADCRyyxxRyyxxRyyxxOOOO（2.4）解此方程組，可得圓1o的圓心坐標和半徑，同理可得圓2o和圓3o的圓心坐標和半徑，然后再根據三邊定位法即可求得未知節(jié)點D的坐標。三邊定位法和三角定位法是最具代表性的幾何定位法，除此外還有很多在此基礎上的改進算法，如加權質心定位法等。2.2.3.場景法場景法就是利用待定位區(qū)域的一個或多個場景特征作為定位的標識，如地磁、圖像、RSSI等。這些場景特征經過一定處理后具有唯一性，并且與位置坐標一一對應。正是因為如此，可通過場景特征信息與位置坐標的映射能夠確定待定位目標在室內的位置。場景法中有很多的定位方法，其中基于RSSI的位置指紋法是最為常用的。基于RSSI的位置指紋法的實現(xiàn)主要分為兩個階段：離線采樣階段、在線定位階段。（1）離線采樣階段：該階段也叫離線建庫階段，由于室內環(huán)境的復雜性，使得信圖2-3三角定位法
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于到達時間和到達角度的室內聯(lián)合定位算法[J]. 楊超超,陳建輝,劉德亮,郭希維,方正. 激光與光電子學進展. 2019(22)
[2]一種基于TOA和RSS混合的室內定位算法[J]. 楊超超,陳建輝,劉德亮,方正. 激光雜志. 2019(10)
[3]基于RSSI濾波的三邊室內定位算法[J]. 程俊. 科技風. 2019(28)
[4]基于深度學習的室內定位方法研究[J]. 楊念. 電子制作. 2019(19)
[5]基于CSI的改進KNN室內定位方法[J]. 黨小超,馬平川,郝占軍. 傳感器與微系統(tǒng). 2019(10)
[6]基于深度學習的蜂窩信號室內定位算法[J]. 楊伊璇. 中國電子科學研究院學報. 2019(09)
[7]基于K-means聚類的室內三維定位算法[J]. 周滿滿,袁凌云. 計算機工程與設計. 2019(09)
[8]基于WiFi/PDR融合的室內定位方法[J]. 郭少彬,沈鋒,李穎. 電子信息對抗技術. 2019(05)
[9]一種基于智能手機的室內融合定位方法[J]. 馮昆,何濤,汪云甲. 測繪通報. 2019(S2)
[10]藍牙iBeacon的低功耗室內人員定位系統(tǒng)的設計[J]. 張秋平,趙婧雯,楊妍,盛麥. 電腦知識與技術. 2019(24)
碩士論文
[1]基于位置指紋方法的WIFI室內定位技術研究[D]. 李航.長春工業(yè)大學 2018
[2]基于Android平臺的室內藍牙定位研究和實現(xiàn)[D]. 彭友海.西安電子科技大學 2017
[3]基于WiFi位置指紋室內定位技術的研究[D]. 陳霞.南京信息工程大學 2017
[4]基于藍牙技術的室內定位算法研究[D]. 黃葉超.西安電子科技大學 2017
[5]基于模糊聚類的藍牙4.0室內指紋定位方法研究[D]. 龐可慶.蘭州交通大學 2017
[6]基于慣性傳感器的行人航位推算算法的研究與實現(xiàn)[D]. 張洋銘.電子科技大學 2017
[7]基于BLE室內定位關鍵技術研究與開發(fā)[D]. 陶佳峰.昆明理工大學 2017
[8]基于GPS/WiFi/蜂窩的室內外無縫定位技術研究及定位系統(tǒng)設計[D]. 李佳.西南交通大學 2016
[9]基于TOA方案的超寬帶室內定位技術研究[D]. 許佩佩.東南大學 2016
[10]基于位置指紋的WiFi室內定位技術的研究[D]. 勾祖超.西南交通大學 2016
本文編號：3023648
【文章來源】：河北大學河北省
【文章頁數】：80 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
信號強度RSS衰減模型
河北大學碩士學位論文10知節(jié)點到未知節(jié)點的距離為半徑可以畫出三個相交的圓，理想情況下結果如圖2-2所示，未知節(jié)點坐標即為三圓相交點的坐標，用yxD),(表示。則可以建立方程組，如式（2.3）所示：323232222212121)()()()()()(RyyxxRyyxxRyyxx（2.3）解方程可得yxD),(，即待定位節(jié)點的位置。（2）三角定位法：三角定位法的原理為：假設平面上有三個不共線的三個節(jié)點A,B,C和一個未知節(jié)點D，并已通過基于AOA的方法[39]測得未知節(jié)點相對于已知節(jié)點的角度，分別為：∠ADB、∠ADC、∠BDC，則根據∠ADB和未知節(jié)點D可唯一確定一個圓1o，同理可得圓2o、圓3o，三個圓相交于一點D，如圖2-3所示。圖2-2三邊測量法
第二章室內定位技術概述11在圖2-3圓1o中，根據11RAO，11RCO，1)]22cos(1[2RADCAC可得方程組)]22cos(1[2)()()()()()(212312312123232121211111ADCRyyxxRyyxxRyyxxOOOO（2.4）解此方程組，可得圓1o的圓心坐標和半徑，同理可得圓2o和圓3o的圓心坐標和半徑，然后再根據三邊定位法即可求得未知節(jié)點D的坐標。三邊定位法和三角定位法是最具代表性的幾何定位法，除此外還有很多在此基礎上的改進算法，如加權質心定位法等。2.2.3.場景法場景法就是利用待定位區(qū)域的一個或多個場景特征作為定位的標識，如地磁、圖像、RSSI等。這些場景特征經過一定處理后具有唯一性，并且與位置坐標一一對應。正是因為如此，可通過場景特征信息與位置坐標的映射能夠確定待定位目標在室內的位置。場景法中有很多的定位方法，其中基于RSSI的位置指紋法是最為常用的。基于RSSI的位置指紋法的實現(xiàn)主要分為兩個階段：離線采樣階段、在線定位階段。（1）離線采樣階段：該階段也叫離線建庫階段，由于室內環(huán)境的復雜性，使得信圖2-3三角定位法
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于到達時間和到達角度的室內聯(lián)合定位算法[J]. 楊超超,陳建輝,劉德亮,郭希維,方正. 激光與光電子學進展. 2019(22)
[2]一種基于TOA和RSS混合的室內定位算法[J]. 楊超超,陳建輝,劉德亮,方正. 激光雜志. 2019(10)
[3]基于RSSI濾波的三邊室內定位算法[J]. 程俊. 科技風. 2019(28)
[4]基于深度學習的室內定位方法研究[J]. 楊念. 電子制作. 2019(19)
[5]基于CSI的改進KNN室內定位方法[J]. 黨小超,馬平川,郝占軍. 傳感器與微系統(tǒng). 2019(10)
[6]基于深度學習的蜂窩信號室內定位算法[J]. 楊伊璇. 中國電子科學研究院學報. 2019(09)
[7]基于K-means聚類的室內三維定位算法[J]. 周滿滿,袁凌云. 計算機工程與設計. 2019(09)
[8]基于WiFi/PDR融合的室內定位方法[J]. 郭少彬,沈鋒,李穎. 電子信息對抗技術. 2019(05)
[9]一種基于智能手機的室內融合定位方法[J]. 馮昆,何濤,汪云甲. 測繪通報. 2019(S2)
[10]藍牙iBeacon的低功耗室內人員定位系統(tǒng)的設計[J]. 張秋平,趙婧雯,楊妍,盛麥. 電腦知識與技術. 2019(24)
碩士論文
[1]基于位置指紋方法的WIFI室內定位技術研究[D]. 李航.長春工業(yè)大學 2018
[2]基于Android平臺的室內藍牙定位研究和實現(xiàn)[D]. 彭友海.西安電子科技大學 2017
[3]基于WiFi位置指紋室內定位技術的研究[D]. 陳霞.南京信息工程大學 2017
[4]基于藍牙技術的室內定位算法研究[D]. 黃葉超.西安電子科技大學 2017
[5]基于模糊聚類的藍牙4.0室內指紋定位方法研究[D]. 龐可慶.蘭州交通大學 2017
[6]基于慣性傳感器的行人航位推算算法的研究與實現(xiàn)[D]. 張洋銘.電子科技大學 2017
[7]基于BLE室內定位關鍵技術研究與開發(fā)[D]. 陶佳峰.昆明理工大學 2017
[8]基于GPS/WiFi/蜂窩的室內外無縫定位技術研究及定位系統(tǒng)設計[D]. 李佳.西南交通大學 2016
[9]基于TOA方案的超寬帶室內定位技術研究[D]. 許佩佩.東南大學 2016
[10]基于位置指紋的WiFi室內定位技術的研究[D]. 勾祖超.西南交通大學 2016
本文編號：3023648
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