基于MUSIC算法的室內(nèi)WiFi定位算法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-06 05:43
近年來(lái),隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的普及,基于位置的服務(wù)已在人們生活中占據(jù)著重要地位。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益成熟,在物聯(lián)網(wǎng)下基于位置信息的資源部署優(yōu)化也為室內(nèi)定位技術(shù)研究帶來(lái)強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力,萬(wàn)物互聯(lián)的場(chǎng)景永遠(yuǎn)離不開位置信息的支撐。在室內(nèi)獲取位置信息的方案中,IEEE 802.11 WiFi協(xié)議中定義的信道狀態(tài)信息成為比接收信號(hào)強(qiáng)度信息更能反映信道狀態(tài)的參量,因而成為當(dāng)前熱點(diǎn)研究方向。然而目前基于信道狀態(tài)信息的定位系統(tǒng)由于多方誤差的累積,依然難以滿足物聯(lián)網(wǎng)與智能家居的服務(wù)場(chǎng)景的精度需求。要實(shí)現(xiàn)高精度的室內(nèi)定位系統(tǒng)仍面臨諸多挑戰(zhàn),如作為定位的重要算法——經(jīng)典MUSIC算法,在低信噪比場(chǎng)景下對(duì)到達(dá)角估計(jì)誤差較大,且在復(fù)雜環(huán)境中易受相干信號(hào)影響而無(wú)法估計(jì)等。鑒于此,本文依托實(shí)驗(yàn)室與國(guó)內(nèi)某公司合作物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目“EMUI Router WiFi覆蓋優(yōu)化”,立足于典型室內(nèi)復(fù)雜場(chǎng)景,針對(duì)室內(nèi)定位過程的不同階段,分別研究了測(cè)量誤差問題、復(fù)雜場(chǎng)景下到達(dá)角估計(jì)問題和基于角度的定位問題,提出了一種改進(jìn)的到達(dá)角估計(jì)算法和一套定位系統(tǒng)誤差優(yōu)化方法,具體如下:一.在到達(dá)角估計(jì)的經(jīng)典MUSIC算法基礎(chǔ)上,本文提出了Smooth ES-MU...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于距離定位示意圖
的信號(hào)傳播時(shí)間為 t,無(wú)線信號(hào)在空間中傳播速度為估算為S = v × t 。在得到估算距離的前提下,根可實(shí)現(xiàn)待測(cè)點(diǎn)的定位。但是由于電磁波在空間傳播精度要求極高,一般需要專用的設(shè)備通過特殊處理方法中,精度的誤差來(lái)源于時(shí)間的測(cè)量精度,在分題就是需要對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行時(shí)鐘同步。要想達(dá)到高和高精度時(shí)鐘同步缺一不可,因此對(duì)于技術(shù)和硬件時(shí)間差的測(cè)距模型差(TimeDifferenceOfArrival,TDOA)可以看成是差值計(jì)算,所以并不要求獲取絕對(duì)的時(shí)間,故降低測(cè)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)到達(dá)兩個(gè) AP 的時(shí)間差為定值,如的交點(diǎn)。此法對(duì)時(shí)間的測(cè)量精確度要求低,只需要
圖 2-5 基于角度的定位示意圖雖然此方法原理較為簡(jiǎn)單,啟動(dòng)成本比較低,但是其精度卻比測(cè)距和指紋匹配的定位算法具有先天的優(yōu)勢(shì)。而 AOA 要實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量,一般需要獨(dú)特的硬件支持:一組天線陣列。通過獲取到達(dá)天線陣列中不同天線陣元的信號(hào)的相位差來(lái)估計(jì)一個(gè)較為精確的角度,具體原理參見圖 2-6。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LBS+O2O商業(yè)模式在移動(dòng)電商平臺(tái)中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J]. 麥志堅(jiān). 商業(yè)經(jīng)濟(jì)研究. 2019(06)
[2]室內(nèi)導(dǎo)航定位技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 高偉,侯聰毅,許萬(wàn)旸,陳玄. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)/美國(guó)全球定位系統(tǒng)載波相位相對(duì)定位全球精度分析[J]. 周樂韜,黃丁發(fā),馮威,陳武,張熙,嚴(yán)麗. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2019(04)
[4]基于位置服務(wù)(LBS)的應(yīng)用研究[J]. 哈吉德瑪. 現(xiàn)代信息科技. 2019(04)
[5]基于iOS平臺(tái)的地下停車場(chǎng)導(dǎo)航系統(tǒng)研究[J]. 鄒優(yōu)敏,費(fèi)寅超,羅恒,倪啟東,袁通. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2019(02)
[6]智能家居中ZigBee定位系統(tǒng)研究[J]. 陳昊. 電子世界. 2019(04)
[7]基于藍(lán)牙定位技術(shù)的導(dǎo)醫(yī)定位系統(tǒng)[J]. 張健偉,張?chǎng)╄?夏靖波,杜小甫,張曉燕. 中國(guó)新通信. 2019(04)
[8]基于分布式壓縮感知的寬帶欠定信號(hào)DOA估計(jì)[J]. 蔣瑩,王冰切,韓俊,何翼. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(07)
[9]基于北斗系統(tǒng)與LBS技術(shù)相結(jié)合的智能交通助手[J]. 洪娜娜,吳燕芳,林珍. 信息記錄材料. 2019(01)
[10]基于多維測(cè)量信息的壓縮感知多目標(biāo)無(wú)源被動(dòng)定位算法[J]. 余東平,郭艷,李寧,劉杰,楊思星. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(02)
博士論文
[1]雷達(dá)方位超分辨關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張?chǎng)?大連海事大學(xué) 2018
碩士論文
[1]基于位置指紋的WIFI室內(nèi)定位研究[D]. 王亞濤.南京郵電大學(xué) 2018
[2]基于WIFI位置指紋算法室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 田家英.蘭州交通大學(xué) 2018
[3]基于WiFi信道狀態(tài)信息的單基站室內(nèi)定位研究[D]. 吳志國(guó).北京郵電大學(xué) 2018
[4]基于CSI的單節(jié)點(diǎn)WiFi室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 利傳邁.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[5]基于深度學(xué)習(xí)的WiFi室內(nèi)定位算法研究[D]. 李嘉俊.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[6]基于深度學(xué)習(xí)和位置指紋的RFID室內(nèi)定位算法研究[D]. 孫晶.吉林大學(xué) 2018
[7]基于Wi-Fi指紋的室內(nèi)定位方法及其實(shí)現(xiàn)[D]. 魯程程.大連理工大學(xué) 2018
[8]IEEE802.11a/b/g/n射頻一致性測(cè)試的同步與信道估計(jì)研究[D]. 蔣春霞.東南大學(xué) 2015
本文編號(hào):3571850
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于距離定位示意圖
的信號(hào)傳播時(shí)間為 t,無(wú)線信號(hào)在空間中傳播速度為估算為S = v × t 。在得到估算距離的前提下,根可實(shí)現(xiàn)待測(cè)點(diǎn)的定位。但是由于電磁波在空間傳播精度要求極高,一般需要專用的設(shè)備通過特殊處理方法中,精度的誤差來(lái)源于時(shí)間的測(cè)量精度,在分題就是需要對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行時(shí)鐘同步。要想達(dá)到高和高精度時(shí)鐘同步缺一不可,因此對(duì)于技術(shù)和硬件時(shí)間差的測(cè)距模型差(TimeDifferenceOfArrival,TDOA)可以看成是差值計(jì)算,所以并不要求獲取絕對(duì)的時(shí)間,故降低測(cè)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)到達(dá)兩個(gè) AP 的時(shí)間差為定值,如的交點(diǎn)。此法對(duì)時(shí)間的測(cè)量精確度要求低,只需要
圖 2-5 基于角度的定位示意圖雖然此方法原理較為簡(jiǎn)單,啟動(dòng)成本比較低,但是其精度卻比測(cè)距和指紋匹配的定位算法具有先天的優(yōu)勢(shì)。而 AOA 要實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量,一般需要獨(dú)特的硬件支持:一組天線陣列。通過獲取到達(dá)天線陣列中不同天線陣元的信號(hào)的相位差來(lái)估計(jì)一個(gè)較為精確的角度,具體原理參見圖 2-6。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]LBS+O2O商業(yè)模式在移動(dòng)電商平臺(tái)中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J]. 麥志堅(jiān). 商業(yè)經(jīng)濟(jì)研究. 2019(06)
[2]室內(nèi)導(dǎo)航定位技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 高偉,侯聰毅,許萬(wàn)旸,陳玄. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)/美國(guó)全球定位系統(tǒng)載波相位相對(duì)定位全球精度分析[J]. 周樂韜,黃丁發(fā),馮威,陳武,張熙,嚴(yán)麗. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2019(04)
[4]基于位置服務(wù)(LBS)的應(yīng)用研究[J]. 哈吉德瑪. 現(xiàn)代信息科技. 2019(04)
[5]基于iOS平臺(tái)的地下停車場(chǎng)導(dǎo)航系統(tǒng)研究[J]. 鄒優(yōu)敏,費(fèi)寅超,羅恒,倪啟東,袁通. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2019(02)
[6]智能家居中ZigBee定位系統(tǒng)研究[J]. 陳昊. 電子世界. 2019(04)
[7]基于藍(lán)牙定位技術(shù)的導(dǎo)醫(yī)定位系統(tǒng)[J]. 張健偉,張?chǎng)╄?夏靖波,杜小甫,張曉燕. 中國(guó)新通信. 2019(04)
[8]基于分布式壓縮感知的寬帶欠定信號(hào)DOA估計(jì)[J]. 蔣瑩,王冰切,韓俊,何翼. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(07)
[9]基于北斗系統(tǒng)與LBS技術(shù)相結(jié)合的智能交通助手[J]. 洪娜娜,吳燕芳,林珍. 信息記錄材料. 2019(01)
[10]基于多維測(cè)量信息的壓縮感知多目標(biāo)無(wú)源被動(dòng)定位算法[J]. 余東平,郭艷,李寧,劉杰,楊思星. 電子與信息學(xué)報(bào). 2019(02)
博士論文
[1]雷達(dá)方位超分辨關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張?chǎng)?大連海事大學(xué) 2018
碩士論文
[1]基于位置指紋的WIFI室內(nèi)定位研究[D]. 王亞濤.南京郵電大學(xué) 2018
[2]基于WIFI位置指紋算法室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 田家英.蘭州交通大學(xué) 2018
[3]基于WiFi信道狀態(tài)信息的單基站室內(nèi)定位研究[D]. 吳志國(guó).北京郵電大學(xué) 2018
[4]基于CSI的單節(jié)點(diǎn)WiFi室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 利傳邁.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[5]基于深度學(xué)習(xí)的WiFi室內(nèi)定位算法研究[D]. 李嘉俊.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[6]基于深度學(xué)習(xí)和位置指紋的RFID室內(nèi)定位算法研究[D]. 孫晶.吉林大學(xué) 2018
[7]基于Wi-Fi指紋的室內(nèi)定位方法及其實(shí)現(xiàn)[D]. 魯程程.大連理工大學(xué) 2018
[8]IEEE802.11a/b/g/n射頻一致性測(cè)試的同步與信道估計(jì)研究[D]. 蔣春霞.東南大學(xué) 2015
本文編號(hào):3571850
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