基于WiFi的室內(nèi)定位方法的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-07-02 20:20
本文關(guān)鍵詞:基于WiFi的室內(nèi)定位方法的研究
更多相關(guān)文章: 信道狀態(tài)信息 目標(biāo)檢測 位置識別 軌跡跟蹤
【摘要】:隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)技術(shù)的快速發(fā)展,人們對信息服務(wù)的需求有著明顯提高,針對室內(nèi)LBS(Location Based Service)的研究更引起大眾的廣泛關(guān)注。GPS定位系統(tǒng)雖然在室外環(huán)境下有著較高的定位精度,但信號易受建筑物等障礙遮擋,以及復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生的信號遮蔽,多徑傳播等效應(yīng)使得GPS難以滿足用戶在室內(nèi)的定位需求。而超聲波、紅外線、射頻技術(shù)等的提出雖對室內(nèi)定位問題提供了解決方案,但各自存在弊端,成本偏高或是易受多徑效應(yīng)影響而無法取得經(jīng)濟(jì)而有效的定位方案。本文對物理層的信道狀態(tài)信息CSI(Channel State Information)進(jìn)行分析,用以識別鏈路特征,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位及軌跡跟蹤等問題的研究,本文主要內(nèi)容有:1.本文利用細(xì)粒度的物理層信息CSI作為目標(biāo)入侵檢測的基礎(chǔ),提出了基于相似性度量的目標(biāo)入侵檢測方法。首先對靜態(tài)環(huán)境的信道狀態(tài)信息進(jìn)行采樣并提取特征,隨后實(shí)時(shí)收集CSI振幅信息并與靜態(tài)環(huán)境特征進(jìn)行相關(guān)性匹配,根據(jù)相關(guān)性系數(shù)大小判定某時(shí)刻是否有目標(biāo)入侵。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種多載波振幅匹配的算法可以獲得較高的檢測率。2.通過目標(biāo)對鏈路不同遮擋情況的特征分析,本文提出了一種基于信號遮擋特征的Device-free位置識別方法。實(shí)驗(yàn)預(yù)先記錄不同距離遮擋信號傳播路徑的CSI振幅分布特征,通過目標(biāo)同時(shí)對多個(gè)鏈路信號傳播的遮擋,結(jié)合多組收發(fā)端的距離匹配信息和收發(fā)端的位置信息來計(jì)算目標(biāo)位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種基于信號遮擋特征匹配的位置識別算法可以獲得較好的定位效果。3.本文在目標(biāo)檢測和位置識別問題研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提取信號的相位差值,提出了基于接收信號相位差的軌跟蹤方法。該方法采用了多天線測量技術(shù),首先利用相鄰天線載波相位差計(jì)算目標(biāo)方向,結(jié)合多組天線計(jì)算來計(jì)算目標(biāo)位置,基于接收信號相位差的軌跡追蹤方法可以獲取較好的準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】:信道狀態(tài)信息 目標(biāo)檢測 位置識別 軌跡跟蹤
【學(xué)位授予單位】:黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN92
【目錄】:
- 中文摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-16
- 1.1 室內(nèi)定位技術(shù)背景及意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
- 1.2.1 定位技術(shù)簡介9-10
- 1.2.2 定位算法分類10-14
- 1.2.3 定位算法性能的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)14
- 1.3 本文主要研究工作14-15
- 1.4 本文章節(jié)安排15-16
- 第2章 WiFi網(wǎng)絡(luò)中信道狀態(tài)信息的的研究16-24
- 2.1 引言16
- 2.2 WiFi信號的傳播特性16-19
- 2.3 基于OFDM-MIMO技術(shù)的信道狀態(tài)信息CSI的獲取19-22
- 2.3.1 OFDM-MIMO技術(shù)簡介19-20
- 2.3.2 信道狀態(tài)信息的獲取20-22
- 2.4 CSI與RSS的性能比較22-23
- 2.5 本章小結(jié)23-24
- 第3章 基于相似性度量的目標(biāo)入侵檢測方法的研究24-40
- 3.1 引言24
- 3.2 問題描述24-27
- 3.3 靜態(tài)鏈路CSI的異常剔除27-28
- 3.4 目標(biāo)檢測方法28-35
- 3.4.1 基于特征向量匹配的目標(biāo)檢測方法28-29
- 3.4.2 基于EMD的目標(biāo)檢測方法29-35
- 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析35-39
- 3.5.1 CSI穩(wěn)定性分析36-37
- 3.5.2 實(shí)驗(yàn)相關(guān)參數(shù)對目標(biāo)檢測準(zhǔn)確率的影響37-39
- 3.6 本章小結(jié)39-40
- 第4章 基于信號遮擋特征的位置識別方法的研究40-52
- 4.1 引言40
- 4.2 問題描述40-43
- 4.3 單一收發(fā)端遮擋特征的提取43-47
- 4.4 基于信號遮擋的多收發(fā)端定位方法的實(shí)現(xiàn)47-49
- 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析49-50
- 4.6 本章小結(jié)50-52
- 第5章 基于接收信號相位差的軌跡跟蹤方法的研究52-63
- 5.1 引言52
- 5.2 問題描述52-53
- 5.3 相位差軌跡跟蹤算法53-59
- 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析59-62
- 5.5 本章小結(jié)62-63
- 結(jié)論63-64
- 參考文獻(xiàn)64-70
- 致謝70-71
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目71
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本文編號:511089
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