無線指紋地圖的二義性消除和實時生成
發(fā)布時間:2021-05-24 17:40
實時生成無線指紋地圖是保證定位服務可靠性和可擴展性的關鍵。然而,現(xiàn)有采用人工勘測離線構造無線指紋地圖的方法存在人工開銷過大和可擴展性較差的問題。利用群智感知方式,可以大大降低人工勘測的開銷,并提高系統(tǒng)可擴展性。然而現(xiàn)有的群智感知方式受限于設備多樣性和商用設備精度約束,存在嚴重的軌跡二義性和無線指紋二義性問題,這些問題嚴重制約了系統(tǒng)的廣泛部署。針對這些問題,論文圍繞無線地圖的二義性消除和實時生成展開研究,設計并實現(xiàn)一個基于粒子濾波和軌跡融合的低損耗軌跡與射頻地圖生成方法(low-loss trajectory and radio map generation,LOTR)。該方法無需設置定位錨點,無需獲取用戶初始位置,無需特定硬件支持,具有較強的實時性和可擴展性。論文的主要研究內容如下。首先,提出一種基于行人航位推算的增強粒子濾波方法。增強粒子濾波可以在利用慣性導航數(shù)據(jù)與地圖信息獲取行人移動軌跡;同時,增強粒子濾波使用軌跡在地圖中映射的唯一性修正行人軌跡的步長和方向;提出且討論由于軌跡特征(長度,形狀等)差異和地圖局部結構相似性引起的軌跡二義性問題。其次,提出一種基于室內軌跡時空邏輯相關性...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景以及研究意義
1.2 課題相關領域國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 行人航位推算
1.2.2 即時定位與地圖構建技術
1.2.3 基于Wi-Fi的室內定位技術
1.2.3.1 基于Wi-Fi指紋的室內定位技術
1.2.3.2 基于Wi-Fi的行人SLAM
1.3 論文研究內容
1.4 論文組織結構
第2章 無線指紋定位的基本過程和相關技術
2.1 基本過程
2.2 行人航位推算
2.2.1 步態(tài)檢測
2.3 軌跡定位
2.3.1 方向檢測
2.4 Wi-Fi指紋
2.5 軌跡定位
2.6 地圖構建
2.7 指紋融合
2.8 本章小結
第3章 基于增強粒子濾波的室內軌跡生成
3.1 系統(tǒng)設計
3.2 數(shù)據(jù)采集
3.2.1 自適應采樣頻率
3.2.2 運動數(shù)據(jù)獲取
3.2.3 空間區(qū)域劃分
3.3 增強粒子濾波
3.4 軌跡二義性
3.5 本章小結
第4章 軌跡重構和無線指紋地圖實時生成
4.1 軌跡及軌跡簇
4.2 軌跡二義性消除
4.2.1 軌跡簇之間的相似性
4.2.2 軌跡簇聯(lián)合約束
4.2.3 軌跡簇拼接
4.2.4 軌跡簇的分發(fā)
4.2.5 軌跡二義性消除的時間復雜度
4.3 指紋二義性消除
4.3.1 軌跡平滑
4.3.2 室內無線指紋地圖的生成
4.3.3 指紋二義性消除的時間復雜度
4.4 本章小結
第5章 實驗結果與性能分析
5.1 實驗設置與數(shù)據(jù)獲取
5.1.1 實驗設置
5.1.2 數(shù)據(jù)獲取
5.2 對標方法
5.3 性能評估
5.4 性能評估
5.4.1 慣性導航軌跡精度
5.4.2 軌跡簇聯(lián)合約束精度
5.4.3 系統(tǒng)定位精度
5.4.4 系統(tǒng)啟動速度
5.4.5 系統(tǒng)健壯性
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]輕量擴展的射頻指紋地圖構造方法[J]. 劉文遠,劉慧香,溫麗云,王林. 電子與信息學報. 2018(02)
[2]一種基于Voronoi圖和樸素貝葉斯的室內定位無線地圖構建方法[J]. 楊雨濃,何春蓉,郭松濤. 重慶師范大學學報(自然科學版). 2016(04)
[3]基于動態(tài)地標的在線室內平面圖生成方法[J]. 劉文遠,呂倩,王林,楊綢綢. 電子與信息學報. 2016(06)
[4]基于行人航位推算的室內定位技術綜述[J]. 蔡敏敏. 微型機與應用. 2015(13)
本文編號:3204589
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景以及研究意義
1.2 課題相關領域國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 行人航位推算
1.2.2 即時定位與地圖構建技術
1.2.3 基于Wi-Fi的室內定位技術
1.2.3.1 基于Wi-Fi指紋的室內定位技術
1.2.3.2 基于Wi-Fi的行人SLAM
1.3 論文研究內容
1.4 論文組織結構
第2章 無線指紋定位的基本過程和相關技術
2.1 基本過程
2.2 行人航位推算
2.2.1 步態(tài)檢測
2.3 軌跡定位
2.3.1 方向檢測
2.4 Wi-Fi指紋
2.5 軌跡定位
2.6 地圖構建
2.7 指紋融合
2.8 本章小結
第3章 基于增強粒子濾波的室內軌跡生成
3.1 系統(tǒng)設計
3.2 數(shù)據(jù)采集
3.2.1 自適應采樣頻率
3.2.2 運動數(shù)據(jù)獲取
3.2.3 空間區(qū)域劃分
3.3 增強粒子濾波
3.4 軌跡二義性
3.5 本章小結
第4章 軌跡重構和無線指紋地圖實時生成
4.1 軌跡及軌跡簇
4.2 軌跡二義性消除
4.2.1 軌跡簇之間的相似性
4.2.2 軌跡簇聯(lián)合約束
4.2.3 軌跡簇拼接
4.2.4 軌跡簇的分發(fā)
4.2.5 軌跡二義性消除的時間復雜度
4.3 指紋二義性消除
4.3.1 軌跡平滑
4.3.2 室內無線指紋地圖的生成
4.3.3 指紋二義性消除的時間復雜度
4.4 本章小結
第5章 實驗結果與性能分析
5.1 實驗設置與數(shù)據(jù)獲取
5.1.1 實驗設置
5.1.2 數(shù)據(jù)獲取
5.2 對標方法
5.3 性能評估
5.4 性能評估
5.4.1 慣性導航軌跡精度
5.4.2 軌跡簇聯(lián)合約束精度
5.4.3 系統(tǒng)定位精度
5.4.4 系統(tǒng)啟動速度
5.4.5 系統(tǒng)健壯性
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]輕量擴展的射頻指紋地圖構造方法[J]. 劉文遠,劉慧香,溫麗云,王林. 電子與信息學報. 2018(02)
[2]一種基于Voronoi圖和樸素貝葉斯的室內定位無線地圖構建方法[J]. 楊雨濃,何春蓉,郭松濤. 重慶師范大學學報(自然科學版). 2016(04)
[3]基于動態(tài)地標的在線室內平面圖生成方法[J]. 劉文遠,呂倩,王林,楊綢綢. 電子與信息學報. 2016(06)
[4]基于行人航位推算的室內定位技術綜述[J]. 蔡敏敏. 微型機與應用. 2015(13)
本文編號:3204589
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