基于BLE和VLC的室內(nèi)融合定位
發(fā)布時(shí)間:2022-02-20 09:04
基于位置服務(wù)(Location Based Service,LBS)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的熱點(diǎn)之一,F(xiàn)實(shí)生活中,地理位置是人行為活動(dòng)的重要基礎(chǔ),并且人的活動(dòng)約有80%時(shí)間是在室內(nèi)進(jìn)行的。因此,只要能夠成功地將室內(nèi)位置與用戶數(shù)據(jù)或用戶感興趣的信息相結(jié)合聯(lián)系,室內(nèi)定位技術(shù)及相關(guān)服務(wù)必定有非常廣闊的發(fā)展前景。另一方面,約有80%的移動(dòng)設(shè)備和數(shù)據(jù)連接是在室內(nèi)使用的,室內(nèi)定位將成為移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的重要入口之一。現(xiàn)實(shí)世界的任何物體均可以時(shí)間+地點(diǎn)的方式反應(yīng)在虛擬世界中,高精度的定位技術(shù)是打通虛擬和現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)之一。然而,當(dāng)前單一定位系統(tǒng)的定位方式想要得到高精度的位置坐標(biāo),需要付出較高的代價(jià)。本論文針對(duì)單一定位技術(shù)的缺陷,提出了一種能夠互補(bǔ)定位短板的基于低功耗藍(lán)牙(Bluetooth Low Energy,BLE)和可見光通信(Visible Light Communication,VLC)的融合室內(nèi)定位方案。1、首先詳述了BLE室內(nèi)定位的技術(shù)原理,對(duì)PCB天線的BLE信號(hào)分布進(jìn)行了模擬仿真及實(shí)物測(cè)試,對(duì)BLE信號(hào)在空間內(nèi)受到干擾提出了若干優(yōu)化方法;2、針對(duì)優(yōu)化后的BLE室內(nèi)定位方案,對(duì)比了多種定位算法的精...
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題背景
1.2 室內(nèi)定位技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 室內(nèi)定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 UWB,Wi Fi,BLE室內(nèi)定位的對(duì)比分析
1.2.3 可見光定位和無(wú)線電定位的對(duì)比分析
1.3 室內(nèi)融合定位技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新性工作
1.4.1 論文的主要研究工作
1.4.2 創(chuàng)新性工作
2 基于BLE的室內(nèi)定位技術(shù)
2.1 引言
2.2 BLE室內(nèi)定位的原理分析
2.2.1 BLE室內(nèi)定位的原理
2.2.2 信號(hào)強(qiáng)度值與空間距離的關(guān)系分析
2.3 BLE信號(hào)值的濾波優(yōu)化
2.3.1 均值濾波處理
2.3.2 卡爾曼濾波處理
2.4 基于BLE信號(hào)強(qiáng)度值的室內(nèi)定位算法
2.4.1 三邊定位算法
2.4.2 MDS定位算法
2.4.3 基于KNN的指紋定位算法
2.4.4 定位算法的MATLAB仿真
2.5 本章小結(jié)
3 基于VLC的室內(nèi)定位技術(shù)
3.1 引言
3.2 基于VLC室內(nèi)定位的原理分析
3.2.1 光傳輸模型
3.2.2 可見光通信的碼分多址技術(shù)
3.3 典型VLC定位算法
3.3.1 三邊定位
3.3.2 天牛須搜索算法
3.4 基于朗伯模型參數(shù)估計(jì)的VLC室內(nèi)定位算法
3.5 本章小結(jié)
4 室內(nèi)融合定位實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及結(jié)果分析
4.1 引言
4.2 融合定位方案
4.3 室內(nèi)定位系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
4.3.1 定位信息發(fā)射模塊和融合定位接收模塊的設(shè)計(jì)
4.3.2 BLE定位實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建設(shè)計(jì)
4.3.3 VLC定位實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建設(shè)計(jì)
4.4 基于BLE和 VLC的室內(nèi)定位的實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果分析
4.4.1 基于BLE室內(nèi)定位的實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果分析
4.4.2 基于VLC室內(nèi)定位的實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果分析
4.5 室內(nèi)融合定位系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)演示
4.6 小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于WiFi定位的區(qū)域人群軌跡模型[J]. 徐洋,孫建忠,黃磊,謝曉堯. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2019(05)
[2]地磁室內(nèi)定位技術(shù)研究[J]. 周家鵬,汪云甲,李昕,曹曉祥,曹鴻基. 測(cè)繪通報(bào). 2019(01)
[3]基于天牛須搜索優(yōu)化的室內(nèi)定位算法[J]. 鄒東堯,陳鵬偉,劉寬. 湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[4]基于ROS和激光雷達(dá)的室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人定位和導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 壽佳鑫,張志明,蘇永清,鐘政. 機(jī)械與電子. 2018(11)
[5]朗伯模型參數(shù)優(yōu)化的可見光室內(nèi)定位技術(shù)[J]. 成順利,閆坤,李卓,李昂陽(yáng). 光通信研究. 2018(05)
[6]室內(nèi)導(dǎo)航與定位技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 劉公緒,史凌峰. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]基于粒子濾波和地圖匹配的融合室內(nèi)定位[J]. 周瑞,魯翔,盧帥,李志強(qiáng),桑楠. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[8]一種顧及用戶朝向的加權(quán)貝葉斯指紋定位方法[J]. 曹鴻基,汪云甲,畢京學(xué),王永康,周家鵬. 測(cè)繪科學(xué). 2018(09)
[9]基于WiFi與藍(lán)牙的室內(nèi)定位技術(shù)探究[J]. 孫緯民,杜慶治. 軟件導(dǎo)刊. 2018(03)
[10]GPS偽衛(wèi)星高精度室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 盧偉軍,孫希延,紀(jì)元法,范灼,梁濤. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(03)
碩士論文
[1]基于WiFi/UWB/氣壓計(jì)的室內(nèi)組合定位研究[D]. 張陳晨.東南大學(xué) 2018
[2]基于多傳感器融合的室內(nèi)定位跟隨機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作[D]. 龔佳鵬.廣西師范大學(xué) 2018
[3]基于iBeacon和多自由度MEMS的室內(nèi)融合定位技術(shù)研究[D]. 劉利國(guó).哈爾濱工程大學(xué) 2016
[4]高精度室內(nèi)定位技術(shù)的研究[D]. 荊舒晟.東南大學(xué) 2015
[5]基于CDMA的可見光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D]. 西那.華東理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3634715
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題背景
1.2 室內(nèi)定位技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 室內(nèi)定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 UWB,Wi Fi,BLE室內(nèi)定位的對(duì)比分析
1.2.3 可見光定位和無(wú)線電定位的對(duì)比分析
1.3 室內(nèi)融合定位技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新性工作
1.4.1 論文的主要研究工作
1.4.2 創(chuàng)新性工作
2 基于BLE的室內(nèi)定位技術(shù)
2.1 引言
2.2 BLE室內(nèi)定位的原理分析
2.2.1 BLE室內(nèi)定位的原理
2.2.2 信號(hào)強(qiáng)度值與空間距離的關(guān)系分析
2.3 BLE信號(hào)值的濾波優(yōu)化
2.3.1 均值濾波處理
2.3.2 卡爾曼濾波處理
2.4 基于BLE信號(hào)強(qiáng)度值的室內(nèi)定位算法
2.4.1 三邊定位算法
2.4.2 MDS定位算法
2.4.3 基于KNN的指紋定位算法
2.4.4 定位算法的MATLAB仿真
2.5 本章小結(jié)
3 基于VLC的室內(nèi)定位技術(shù)
3.1 引言
3.2 基于VLC室內(nèi)定位的原理分析
3.2.1 光傳輸模型
3.2.2 可見光通信的碼分多址技術(shù)
3.3 典型VLC定位算法
3.3.1 三邊定位
3.3.2 天牛須搜索算法
3.4 基于朗伯模型參數(shù)估計(jì)的VLC室內(nèi)定位算法
3.5 本章小結(jié)
4 室內(nèi)融合定位實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及結(jié)果分析
4.1 引言
4.2 融合定位方案
4.3 室內(nèi)定位系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
4.3.1 定位信息發(fā)射模塊和融合定位接收模塊的設(shè)計(jì)
4.3.2 BLE定位實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建設(shè)計(jì)
4.3.3 VLC定位實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建設(shè)計(jì)
4.4 基于BLE和 VLC的室內(nèi)定位的實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果分析
4.4.1 基于BLE室內(nèi)定位的實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果分析
4.4.2 基于VLC室內(nèi)定位的實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果分析
4.5 室內(nèi)融合定位系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)演示
4.6 小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于WiFi定位的區(qū)域人群軌跡模型[J]. 徐洋,孫建忠,黃磊,謝曉堯. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2019(05)
[2]地磁室內(nèi)定位技術(shù)研究[J]. 周家鵬,汪云甲,李昕,曹曉祥,曹鴻基. 測(cè)繪通報(bào). 2019(01)
[3]基于天牛須搜索優(yōu)化的室內(nèi)定位算法[J]. 鄒東堯,陳鵬偉,劉寬. 湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[4]基于ROS和激光雷達(dá)的室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人定位和導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 壽佳鑫,張志明,蘇永清,鐘政. 機(jī)械與電子. 2018(11)
[5]朗伯模型參數(shù)優(yōu)化的可見光室內(nèi)定位技術(shù)[J]. 成順利,閆坤,李卓,李昂陽(yáng). 光通信研究. 2018(05)
[6]室內(nèi)導(dǎo)航與定位技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 劉公緒,史凌峰. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]基于粒子濾波和地圖匹配的融合室內(nèi)定位[J]. 周瑞,魯翔,盧帥,李志強(qiáng),桑楠. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[8]一種顧及用戶朝向的加權(quán)貝葉斯指紋定位方法[J]. 曹鴻基,汪云甲,畢京學(xué),王永康,周家鵬. 測(cè)繪科學(xué). 2018(09)
[9]基于WiFi與藍(lán)牙的室內(nèi)定位技術(shù)探究[J]. 孫緯民,杜慶治. 軟件導(dǎo)刊. 2018(03)
[10]GPS偽衛(wèi)星高精度室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 盧偉軍,孫希延,紀(jì)元法,范灼,梁濤. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(03)
碩士論文
[1]基于WiFi/UWB/氣壓計(jì)的室內(nèi)組合定位研究[D]. 張陳晨.東南大學(xué) 2018
[2]基于多傳感器融合的室內(nèi)定位跟隨機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作[D]. 龔佳鵬.廣西師范大學(xué) 2018
[3]基于iBeacon和多自由度MEMS的室內(nèi)融合定位技術(shù)研究[D]. 劉利國(guó).哈爾濱工程大學(xué) 2016
[4]高精度室內(nèi)定位技術(shù)的研究[D]. 荊舒晟.東南大學(xué) 2015
[5]基于CDMA的可見光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D]. 西那.華東理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3634715
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