本文關(guān)鍵詞：泛在環(huán)境下的無縫定位技術(shù)研究

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【摘要】：隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展,位置信息對(duì)于人們的生活越來越重要,這使得各個(gè)領(lǐng)域?qū)谖恢梅⻊?wù)(Location Based Service,LBS)的需求正在不斷地增加。當(dāng)前全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)已經(jīng)可以滿足大部分的室外導(dǎo)航需求。與此同時(shí),室內(nèi)定位技術(shù)也在近幾年獲得了迅速的發(fā)展,但室內(nèi)定位技術(shù)與室外定位技術(shù)一直處于各自獨(dú)立發(fā)展的狀態(tài),目前并沒有成熟的技術(shù)將兩者進(jìn)行完美地整合,因此泛在無線環(huán)境下的無縫定位技術(shù)研究是未來無線定位技術(shù)發(fā)展的新焦點(diǎn)。通過對(duì)文獻(xiàn)的查閱與研究,本文對(duì)當(dāng)前無線定位技術(shù)以及無縫定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并針對(duì)典型城市環(huán)境下的無縫定位切換技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用研究,具體相關(guān)工作如下:首先,介紹了異構(gòu)定位系統(tǒng)下的無縫定位切換的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)GNSS在多種典型的定位場景下的性能進(jìn)行了分析,然后測量了室外到室內(nèi)過渡的場景下全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)的衛(wèi)星信號(hào)的信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)值,并分析了 GPS衛(wèi)星高度角對(duì)室內(nèi)外切換過程中SNR變化的影響;針對(duì)基于GPS信號(hào)SNR值變化檢測切換算法的缺陷,提出一種基于GPS、Wi-Fi和運(yùn)動(dòng)傳感器的定位切換算法。該方案持續(xù)對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行檢測,并在定位過渡區(qū)域采用雙閾值判決方法以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測來進(jìn)行切換判決,提高了整個(gè)切換算法的穩(wěn)定性,用以抑制切換過程中可能出現(xiàn)的乒乓效應(yīng)。其次,根據(jù)本文提出的定位切換算法,設(shè)計(jì)了一款基于Android的室內(nèi)外無縫定位系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)包括信號(hào)指紋管理,室外和室內(nèi)定位以及定位場景切換多個(gè)功能。然后選取了室內(nèi)定位實(shí)驗(yàn)場景,進(jìn)行了 Wi-Fi信號(hào)指紋的采集與指紋庫的建立,并介紹了各個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法以及所需關(guān)鍵技術(shù)。最后,在搭建的室內(nèi)外無縫定位場景中,對(duì)本文所提出的無縫定位系統(tǒng)進(jìn)行了測試。測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)可以在測試場景下實(shí)現(xiàn)信號(hào)指紋信息的管理、室內(nèi)和室外的無縫定位的功能。與傳統(tǒng)的GPS服務(wù)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(shí)間誤差,且室內(nèi)定位精度能夠達(dá)到3m左右。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN92;TP311.52

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本文編號(hào)：1276606