本文關鍵詞：泛在環(huán)境下的無縫定位技術研究

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【摘要】：隨著無線通信網絡的高速發(fā)展,位置信息對于人們的生活越來越重要,這使得各個領域對基于位置服務(Location Based Service,LBS)的需求正在不斷地增加。當前全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)已經可以滿足大部分的室外導航需求。與此同時,室內定位技術也在近幾年獲得了迅速的發(fā)展,但室內定位技術與室外定位技術一直處于各自獨立發(fā)展的狀態(tài),目前并沒有成熟的技術將兩者進行完美地整合,因此泛在無線環(huán)境下的無縫定位技術研究是未來無線定位技術發(fā)展的新焦點。通過對文獻的查閱與研究,本文對當前無線定位技術以及無縫定位技術的發(fā)展現狀進行了分析,并針對典型城市環(huán)境下的無縫定位切換技術進行了應用研究,具體相關工作如下:首先,介紹了異構定位系統(tǒng)下的無縫定位切換的關鍵技術,對GNSS在多種典型的定位場景下的性能進行了分析,然后測量了室外到室內過渡的場景下全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)的衛(wèi)星信號的信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)值,并分析了 GPS衛(wèi)星高度角對室內外切換過程中SNR變化的影響;針對基于GPS信號SNR值變化檢測切換算法的缺陷,提出一種基于GPS、Wi-Fi和運動傳感器的定位切換算法。該方案持續(xù)對GPS衛(wèi)星信號的狀態(tài)進行檢測,并在定位過渡區(qū)域采用雙閾值判決方法以及運動狀態(tài)監(jiān)測來進行切換判決,提高了整個切換算法的穩(wěn)定性,用以抑制切換過程中可能出現的乒乓效應。其次,根據本文提出的定位切換算法,設計了一款基于Android的室內外無縫定位系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)包括信號指紋管理,室外和室內定位以及定位場景切換多個功能。然后選取了室內定位實驗場景,進行了 Wi-Fi信號指紋的采集與指紋庫的建立,并介紹了各個模塊的具體實現方法以及所需關鍵技術。最后,在搭建的室內外無縫定位場景中,對本文所提出的無縫定位系統(tǒng)進行了測試。測試結果表明,該系統(tǒng)可以在測試場景下實現信號指紋信息的管理、室內和室外的無縫定位的功能。與傳統(tǒng)的GPS服務狀態(tài)切換判決方法相比,本文提出的定位切換方法有著較高的穩(wěn)定性和較小的切換時間誤差,且室內定位精度能夠達到3m左右。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN92;TP311.52

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