本文關(guān)鍵詞：基于RFID技術(shù)的室內(nèi)定位算法研究

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【摘要】：隨著科技的進步和社會的發(fā)展,人們對定位服務(wù)的需求越來越高,其中室內(nèi)定位作為一種與人們的生活息息相關(guān)的服務(wù),變的越來越重要。室內(nèi)定位在大規(guī)模物流運營管理、井下煤礦人員位置檢測、療養(yǎng)機構(gòu)老年人安全保障、大型超市財產(chǎn)管理等方面應(yīng)用廣泛。其中RFID(Radio Frequency Identification)射頻識別作為一種無線通信技術(shù),在室內(nèi)定位中顯示出良好的性能,逐漸成為室內(nèi)定位的重要方式。RFID技術(shù)通過無線電波識別目標(biāo)物體,并讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù),具有非視距性、非接觸式、抗干擾強等優(yōu)點。本文首先介紹了室內(nèi)定位的研究背景與意義,闡述了RFID系統(tǒng)的組成、工作原理、通信協(xié)議等相關(guān)理論,分析了基于RFID技術(shù)相關(guān)算法的原理和優(yōu)缺點。然后對基于RSSI定位技術(shù)中的LANDMARC算法和VIRE算法進行研究,通過實驗對標(biāo)簽密度、最鄰近參考標(biāo)簽數(shù)量、閾值大小、虛擬標(biāo)簽數(shù)量等重要因素的分析,總結(jié)兩種算法存在的不足,從兩個不同的角度對VIRE算法進行改進。針對VIRE算法最鄰近參考標(biāo)簽篩選不準確,定位精度不足的問題,提出自適應(yīng)閾值和偏差校正定位算法。改進算法采用分段式拉格朗日插值法,建立虛擬參考標(biāo)簽RSSI值與距離的函數(shù)關(guān)系;提出自適應(yīng)閾值的方法篩選最鄰近參考標(biāo)簽;最后對標(biāo)簽進行偏差校正進一步提高算法的定位精度。通過實驗仿真得到,拉格朗日插值的VIRE算法平均定位精度為0.4051m,改進算法的平均定位精度達到0.1802m,相較于VIRE算法和拉格朗日插值VIRE算法明顯減小了定位誤差,提高了定位穩(wěn)定性。針對VIRE算法動態(tài)環(huán)境變化適應(yīng)性差的問題,提出具有動態(tài)反饋環(huán)境參數(shù)的算法。改進算法從閱讀器和參考標(biāo)簽的部署結(jié)構(gòu)上做出調(diào)整,采用定位子區(qū)域劃分法,縮小定位范圍,提高定位實時性;動態(tài)修改對數(shù)路徑損耗模型中環(huán)境參數(shù)n和ζ,用非插值法計算虛擬標(biāo)簽RSSI值;最后用偏差校正法優(yōu)化最鄰近參考標(biāo)簽。仿真實驗表明,改進算法適用于局部動態(tài)變化的定位環(huán)境,平均定位精度達到為0.1962m。仿真實驗結(jié)果表明,兩種改進算法的定位精度和穩(wěn)定性相較于LANDMRC算法、VIRE算法、拉格朗日插值VIRE算法明顯提高。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.44

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本文編號：1285132