本文關(guān)鍵詞：基于WiFi的室內(nèi)指紋定位技術(shù)研究

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【摘要】：伴隨著互聯(lián)網(wǎng)全球普及,現(xiàn)代通信技術(shù)改進、全球定位系統(tǒng)(Global Position System,GPS)發(fā)展、人類室內(nèi)活動半徑逐步擴大及室內(nèi)環(huán)境越發(fā)復(fù)雜化等,室內(nèi)動態(tài)位置感知在實際需求中與日俱增。然而目前廣泛應(yīng)用的GPS定位方案在室內(nèi)信號較弱且缺乏配套室內(nèi)地圖等,故催生出多種類的室內(nèi)定位解決方案,在當前繁多室內(nèi)定位解決方案中,基于Wi Fi(Wireless Fidelity)的室內(nèi)定位方案具有成本低,維護便捷,施工方便,功耗低等優(yōu)點,但是同時該方案又普遍存在定位精度低,設(shè)備資源利用率低,抗干擾能力差,前期建庫人力成本投入大等,使得該方案一直為熱門的研究領(lǐng)域。本文核心內(nèi)容為在Wi Fi環(huán)境下對室內(nèi)指紋定位技術(shù)的改進與實現(xiàn),文中將通過以下幾個方面來優(yōu)化上述缺陷:(1)理論方面創(chuàng)新的提出了利用慣性導(dǎo)航設(shè)備快速建庫方法與基于環(huán)境的衰減系數(shù)建庫兩種建庫方法,提升了建庫速度與減小了建庫所需信息量,并有效解決了建庫階段成本大的問題。(2)在定位算法實施方面,針對設(shè)備接收信號強度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)等信息在真實環(huán)境下存在隨機波動問題,引入了一系列有效的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法來克服,提升定位精度與應(yīng)用體驗。(3)工程方面首先基于高通官方AR9344參考設(shè)計DB120平臺進行硬件電路優(yōu)化,包括射頻電路的輸入輸出校驗控制與功率控制等。其次為該平臺移植Open Wrt了系統(tǒng),并優(yōu)化驅(qū)動層數(shù)據(jù)包過濾,從而實現(xiàn)高效實時地獲取設(shè)備接收信號強度,然后通過對無線管理模塊hostapd二次開發(fā)實現(xiàn)控制無線信標幀(BEACON)與終端探測回復(fù)報文(Probe Response)發(fā)送頻率,從而降低終端漫游的粘滯性來保證終端處于定位的最佳環(huán)境。通過上述方案在很大程度上解決了實際應(yīng)用在室內(nèi)定位精度嚴重不足,魯棒性差,時間累積誤差等問題。最后就如何在更加復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境下進一步提高定位精度與穩(wěn)定性等問題上提出下一步解決思路。
【關(guān)鍵詞】：OpenWrt WiFi 定位 探幀
【學位授予單位】：四川師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN92;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 室內(nèi)定位技術(shù)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 主要工作及章節(jié)結(jié)構(gòu)12-14
• 2 室內(nèi)定位技術(shù)概述14-22
• 2.1 室內(nèi)信號測量方法14-16
• 2.2 室內(nèi)定位算法16-20
• 2.2.1 三邊測量法16-17
• 2.2.2 三角測量法17-18
• 2.2.3 指紋法18
• 2.2.4 鄰近法18
• 2.2.5 視覺分析法18-19
• 2.2.6 極大似然估計法19-20
• 2.3 性能評價準則20-22
• 2.3.1 定位精度20
• 2.3.2 連續(xù)定位精度20
• 2.3.3 復(fù)雜度20-21
• 2.3.4 系統(tǒng)健壯性21
• 2.3.5 可擴展性21-22
• 3 兩種改進指紋庫構(gòu)建方法22-36
• 3.1 室內(nèi)指紋定位數(shù)據(jù)庫高密度快速采集方法22-29
• 3.1.1 數(shù)據(jù)庫采集步驟22-24
• 3.1.2 計步仿真24-25
• 3.1.3 計步實驗25-29
• 3.2 基于衰減系數(shù)建庫法29-36
• 3.2.1 衰減系數(shù)建庫定位方法29-34
• 3.2.2 衰減系數(shù)建庫仿真34-36
• 4 室內(nèi)定位方法分析36-42
• 4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理36-37
• 4.2 聚類與時間窗平滑37-40
• 4.3 確定性匹配方法40-42
• 5 基于WIFI的室內(nèi)指紋定位系統(tǒng)實現(xiàn)42-63
• 5.1 設(shè)備與場景描述42-43
• 5.2 系統(tǒng)架構(gòu)與硬件電路優(yōu)化43-46
• 5.3 系統(tǒng)實現(xiàn)與初步結(jié)果46-50
• 5.3.1 建庫系統(tǒng)及優(yōu)化方法46-49
• 5.3.2 定位系統(tǒng)的實現(xiàn)49-50
• 5.4 數(shù)據(jù)探測與優(yōu)化50-53
• 5.5 代碼流程圖53-58
• 5.6 系統(tǒng)方法分析58-63
• 總結(jié)展望63-65
• 參考文獻65-69
• 致謝69-70
• 在校期間的科研成果70

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