本文關(guān)鍵詞：基于地磁場和RSSI的室內(nèi)定位算法設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著移動網(wǎng)絡(luò)與智能終端的發(fā)展，諸如商品信息傳遞與位置導(dǎo)航、精確廣告投遞、緊急救援等基于位置的服務(wù)(LBS)顯示出了廣闊的應(yīng)用前景，定位技術(shù)是實現(xiàn)基于位置服務(wù)的必要前提和關(guān)鍵技術(shù)。由于無線信號在室內(nèi)傳播過程中容易受多徑效應(yīng)、人體吸收、非視距傳播等影響，目前基于無線強度信號的定位方法無法滿足室內(nèi)LBS對定位精度需求，而精度較高的定位方法由于硬件實現(xiàn)成本高，無法大范圍部署應(yīng)用。 隨著微機電系統(tǒng)(MEMS)傳感器發(fā)展以及智能終端的大眾化，重力傳感器、陀螺儀、地磁傳感器已經(jīng)十分普及，這些傳感器能夠檢測攜帶者的運動狀態(tài)或所處的室內(nèi)環(huán)境特征，因而可以用來實現(xiàn)定位或輔助定位。本文在分析當(dāng)前室內(nèi)定位技術(shù)特點與發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上提出了一種基于室內(nèi)地磁場和無線信號接收強度的組合定位方法，通過室內(nèi)人員所處位置的地磁場與無線信號特征來計算其位置坐標。 本文首先簡單介紹了地磁匹配定位基本原理和無線定位技術(shù)的相關(guān)理論，在此基礎(chǔ)上論述了基于室內(nèi)地磁場強度特征與無線信號接收強度的組合定位方法。隨后，本文以粒子濾波器為核心，設(shè)計了一種基于粒子濾波的地磁匹配定位算法，并通過Matlab仿真分析了各參數(shù)對算法性能的影響。針對單純基于地磁濾波匹配定位方式的不足，本文采用無線接收信號強度定位結(jié)果對基本地磁粒子濾波匹配算法的采樣過程進行改進，仿真結(jié)果表明改進后的算法具有更好的匹配速度與穩(wěn)健性。最后，作者利用實驗室現(xiàn)有的硬件設(shè)備，設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于本文定位方法的定位實驗平臺，用于驗證本文定位算法的實際性能。論文對定位實驗平臺的各功能模塊的設(shè)計與實現(xiàn)進行了介紹，并在實驗室環(huán)境下部署測試，實測結(jié)果表明本文算法有較好的定位精度，，證明了本文定位方法具有一定的可行性。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位 接收信號強度 地磁匹配 粒子濾波
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排11-13
• 1.3.1 論文主要研究內(nèi)容11
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排11-13
• 第2章 相關(guān)定位技術(shù)研究與本文方法13-27
• 2.1 地磁匹配定位技術(shù)概述13-15
• 2.1.1 地磁匹配定位原理13-14
• 2.1.2 室內(nèi)地磁場特點14-15
• 2.2 室內(nèi)無線的定位技術(shù)概述15-23
• 2.2.1 室內(nèi)無線定位技術(shù)基本原理15-18
• 2.2.2 室內(nèi) RSSI 測距誤差分析18-19
• 2.2.3 室內(nèi)無線信號傳播模型19-21
• 2.2.4 基于 RSSI 測距的定位算法21-23
• 2.3 基于地磁場與無線 RSSI 的室內(nèi)定位方法23-25
• 2.3.1 工作原理24
• 2.3.2 離線建圖24-25
• 2.3.3 在線定位25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第3章 基于地磁場和 RSSI 的室內(nèi)定位算法研究與設(shè)計27-45
• 3.1 粒子濾波算法概述27-32
• 3.1.1 粒子濾波基本理論27-28
• 3.1.2 序貫重要性采樣28-29
• 3.1.3 粒子權(quán)值退化問題及解決方法29-31
• 3.1.4 基本粒子濾波算法31-32
• 3.2 基于粒子濾波的室內(nèi)地磁匹配定位算法設(shè)計32-39
• 3.2.1 人員狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型32-34
• 3.2.2 地磁特征觀測模型34-35
• 3.2.3 算法流程35
• 3.2.4 仿真分析35-39
• 3.3 基于無線 RSSI 定位輔助的地磁匹配算法設(shè)計39-44
• 3.3.1 無線 RSSI 測距誤差及定位信息40-41
• 3.3.2 基于無線 RSSI 定位信息的輔助定位方法41-42
• 3.3.3 改進算法仿真與性能分析42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 算法實現(xiàn)45-58
• 4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)45
• 4.2 ZIGBEE 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計與實現(xiàn)45-52
• 4.2.1 ZigBee 節(jié)點硬件簡介46-48
• 4.2.2 ZigBee 節(jié)點程序設(shè)計48-52
• 4.3 地磁測量模塊52-54
• 4.3.1 硬件平臺簡介52-53
• 4.3.2 地磁強度校正方法53-54
• 4.4 組合定位演示軟件設(shè)計與實現(xiàn)54-57
• 4.4.1 軟件開發(fā)平臺簡介55
• 4.4.2 組合定位演示軟件各模塊設(shè)計與實現(xiàn)55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 定位測試及結(jié)果分析58-64
• 5.1 測試環(huán)境與系統(tǒng)部署58-59
• 5.2 定位測試59-63
• 5.2.1 參數(shù)設(shè)置59
• 5.2.2 測試數(shù)據(jù)及定位結(jié)果59-63
• 5.3 結(jié)果分析63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第6章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 全文總結(jié)64
• 6.2 研究展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻67-70
• 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目70

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于地磁場和RSSI的室內(nèi)定位算法設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：276276