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随着近距离无线电通信技术的进步、无线局域网(WLAN: Wireless LocalArea Network)应用的高速发展,以及人们对环境感知和位置服务需求的增加,使得室内、外定位导航技术突飞猛进。在开阔室外环境下,全球定位系统和蜂窝无线通信系统,提供了较为精确和可靠的位置信息,但对于室内或楼群密集的室外环境,由于无线信号遮蔽、衰落和多径效应等因素的影响,使得定位精度无法满足实际应用的需求,于是,如何准确、可靠、快捷地提供室内或楼群密集区域的位置服务,以及可用、库存物资的高效管理,将显得尤为重要。自802.11WLAN标准问世以来,WLAN通信市场一直受到人们的广泛关注。在现有室内外无线高速通信网络环境中,用户可以依赖各种移动、便携和轻量的计算设备,实现对互联网络的随时、随地接入。此外,由于移动用户对环境信息的即时性和就地性需求越来越强烈,这就给基于位置的服务和应用,提供了更加广阔的市场空间。在此,WLAN所具有的高速通信、价廉服务和快捷部署等优点,有效切合了现代社会对移动办公、生活和娱乐的迫切需求,从而快速带动了整个WLAN发展产业链。于是,在世界范围内,尤其是室内环境和人们活动的热点地区,被各种机构和个人所广泛应用。但严格意义上讲,现有WLAN定位技术并不成熟,但作为室内定位领域研究的热点方向,将具有重要的应用潜力。本文的研究内容,主要针对距离依赖型匹配定位算法在精度和环境适应性方面所存在的不足,从信号自相关滤波、距离匹配定位算法精度解度量、定位信息熵测量和自适应测序指纹图构建等四个方面展开,以提高室内WLAN距离依赖型匹配定位算法的定位精度,优化定位系统的网络拓扑结构,保障定位精度性能变化稳定性,以及增强定位算法的环境适应性。首先,本文提出了室内WLAN定位信号的自相关滤波算法,以对原始信号强度样本集进行裁剪,并有效滤除含有较少或不含位置分辨信息的噪声样本。进而实现对位置指纹数据图和在线实时样本集的滤波修正,并最终提高距离依赖型匹配定位算法的定位精度。通过对连续时间WLAN定位信号统计分布特征的研究,发现室内WLAN原始定位信号具有较大的随机抖动性,如果直接将原始信号强度作为距离依赖型匹配定位算法的输入变量,将会引入大量的随机、突发干扰,从而严重降低定位系统的定位精度和信息的实时处理能力。其次,本文提出了室内WLAN距离依赖型匹配定位算法的定位精度解度量,根据距离依赖型匹配定位算法精度上限的闭合解形式,可以得到定位精度与系统、环境参数的数学依赖关系。由于在真实室内WLAN定位环境下,存在严重的阴影遮蔽、多径效应和同频干扰等因素的影响,实际信道模型往往比较复杂,且接收信号强度也不易用单一、简单的统计分布特征进行描述。同时,不同定位目标区域面积、近邻点选择、无线接入点和参考点分布,都会带来指纹特征位置分辨力的差异,进而影响匹配定位算法的定位精度。于是,关于定位算法精度解度量的研究,将有助于系统结构的优化和整体精度性能的提高。再次,本文提出了室内WLAN距离依赖型匹配定位算法的定位信息熵测量,以评价距离依赖型匹配定位算法精度随环境改变而具有的动态稳定性。通过研究无AP、单AP、双AP和三AP等四种典型AP分布情况,以及在不同测试点处采集信号强度分布和目标区域参考点密度条件下,定位信息熵、定位准度和误差距离的数学依赖关系,可以有效验证定位信息熵与传统定位精、准度性能指标变化关系的一致性,其中,具有较小期望定位误差,但随环境参数变化具有较大定位信息熵增长率的定位系统,是不稳定的。最后,本文提出了室内WLAN随机多用户信号特征提取、表达与重构的自适应基因测序指纹图构建方法,以提高距离匹配定位算法的环境适应性。首先,本文研究了定位信号特征的测序片段表达和拉普拉斯嵌入谱聚类方法,以提高原始信号强度基因测序片段的环境适应性,并避免基因片段“碱基”维数泛滥等问题。其次,根据对聚类测序片段的Kullback-Leibler差异计算,可以得到不同强度样本聚类间的信号分布相似度,并保证信号分布转移匹配映射的合理性和准确性。再次,通过构建一种包含物理表达层、强度聚类层和行为逻辑层的三层Allen时间逻辑特征结构,对定位目标区域内用户的位置信息和行为特征进行实时估计与预测,以提高室内WLAN定位系统结果的可信度,并降低定位终端对室内WLAN网络搜索的能量开销。