本文關(guān)鍵詞：面向稀疏指紋的室內(nèi)定位方法研究

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【摘要】：室內(nèi)定位對(duì)于一系列的移動(dòng)應(yīng)用有著十分關(guān)鍵的作用,這一關(guān)鍵的作用促使大量研究人員在過(guò)去的幾十年間做了大量的研究。盡管全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)在室外可以達(dá)到較高的定位精度,但因?yàn)樵谑覂?nèi)環(huán)境下不能接收到來(lái)自GPS定位衛(wèi)星的信號(hào),直接利用GPS來(lái)室內(nèi)定位得到的定位效果一直不理想�；诮邮斩诵盘�(hào)強(qiáng)度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)的定位算法充分利用了周邊現(xiàn)成的基礎(chǔ)設(shè)施,避免了部署特定設(shè)備的額外花銷(xiāo)。然而,基于RSSI的室內(nèi)定位算法大都是在基于室內(nèi)環(huán)境中無(wú)線接入點(diǎn)(Access Point,AP)數(shù)量很多的這一假設(shè)下進(jìn)行的,甚至有一些室內(nèi)定位算法需要額外知道AP的物理位置。可是在典型的像飛機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站這類(lèi)室內(nèi)環(huán)境中,只有部分地方部署了AP,因此形成的Wi-Fi指紋非常稀疏。在實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看到,當(dāng)只有少量AP存在的情況下,基于RSSI的室內(nèi)定位算法得到的結(jié)果非常不理想。由于行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)僅僅利用了智能手機(jī)內(nèi)部的慣性傳感器,這種室內(nèi)定位算法在指紋稀疏環(huán)境下是一種很好的選擇。本文基于現(xiàn)成智能手機(jī)中精度有限的慣性傳感器提出了一種新穎的、高效的、準(zhǔn)確的計(jì)步算法。同時(shí)在計(jì)步算法之上,本文提出了航位推算系統(tǒng),再把粒子濾波算法應(yīng)用到從指紋稀疏環(huán)境中偶然間接收到的信號(hào)強(qiáng)度,這樣可以緩減由于不斷累積帶來(lái)的誤差從而提升定位精度。本文實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)定位系統(tǒng),之后基于安卓手機(jī)同時(shí)在細(xì)粒度和粗粒度的環(huán)境中做了大量的實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中可以看到,本文提出的步伐檢測(cè)算法同時(shí)在效率和性能上超越了前人提出的計(jì)步算法,而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度非常理想。同時(shí)從粗粒度和細(xì)粒度實(shí)驗(yàn)環(huán)境中得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看到,本文提出的室內(nèi)定位算法相比其他基于RSSI的定位算法可以在指紋稀疏的環(huán)境中得出更佳的定位精度。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位 智能手機(jī) 航位推算 稀疏指紋
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.53;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 主要符號(hào)對(duì)照表11-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究意義13-14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.4 研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)16-18
• 第二章 相關(guān)研究及技術(shù)介紹18-28
• 2.1 定位技術(shù)的分類(lèi)18-19
• 2.1.1 基于測(cè)量信號(hào)的類(lèi)型18-19
• 2.1.2 基于測(cè)量方式19
• 2.2 定位方式的分類(lèi)19-26
• 2.2.1 基于無(wú)線射頻指紋19-20
• 2.2.2 基于無(wú)線射頻模型20-24
• 2.2.3 基于輔助設(shè)施24-25
• 2.2.4 基于航位推測(cè)25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-28
• 第三章 系統(tǒng)概述28-38
• 3.1 航位推算子系統(tǒng)28-34
• 3.1.1 步數(shù)檢測(cè)29-31
• 3.1.2 步長(zhǎng)估計(jì)31-32
• 3.1.3 步伐方向判斷32-34
• 3.2 粒子濾波子系統(tǒng)34-37
• 3.2.1 RSSI特征34-35
• 3.2.2 粒子濾波35-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第四章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)38-44
• 4.1 定位系統(tǒng)38-41
• 4.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)41-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析44-54
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境44-46
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境44-45
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集45-46
• 5.2 參數(shù)的選擇46-47
• 5.2.1 航位推算子系統(tǒng)46
• 5.2.2 粒子濾波子系統(tǒng)46-47
• 5.3 結(jié)果分析47-53
• 5.3.1 計(jì)步器精度47-49
• 5.3.2 粒子規(guī)模對(duì)定位精度的影響49-50
• 5.3.3 AP密度對(duì)定位精度的影響50-51
• 5.3.4 小型環(huán)境中的定位精度51
• 5.3.5 大型環(huán)境中的定位精度51-53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 全文總結(jié)54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60-62
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄62-64

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1 本報(bào)記者 馬靜t，

本文編號(hào)：623196