基于位置指纹的WLAN室内定位技术研究与实现

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:wenzhiqiang963
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随着科技的发展,人们对室内位置服务的需求越来越强烈,室内定位的研究也越来越深入。但现有定位技术大多需要提供硬件设备,虽然部分技术定位精度高,但是成本也相对较高,这将不利于室内定位技术的推广。而基于无线局域网室内定位技术可以结合当前普遍的智能手机和现有的无线接入点设备实现定位功能,该方式不需要额外提供硬件设备,成本低的特点使该方式成为了室内定位技术的研究热点。由于室内环境的复杂性,室内电电磁环境表现出高度的多变性和复杂性,这严重影响了基于无线局域网定位系统的定位精度,给该室内定位技术带来了全新的研究内容。本文阐述了室内定位的背景和意义,重点研究了基于位置指纹的无线局域网室内定位技术,概述了当前各种室内定位技术的研究现状,同时分析了这些技术的优缺点,在现有的相关研究基础上,针对提高定位精度和定位响应速度两方面展开了深入研究。首先,详细分析了KNN算法和将其作为匹配算法的使用方式,分析了KNN算法的优缺点,以及影响算法的因素。进一步采用了基于无线信号衰减特性的指纹数据预处理算法。分析了无线信号的理论衰减特性和实际衰减特性,并通过分析KNN算法证明了基于无线信号衰减特性的指纹数据预处理算法的正确性,并通过实际数据定量验证了算法的性能。其次,分析了定位终端的行为模式,针对终端位置不可跳变的特性采用了基于位置连续性的匹配优化算法。分析了匹配过程中的数据的规律,尤其是强信号数据在匹配过程中的特点,结合实际匹配数据的分析采用了基于信号强度分区的匹配优化算法,并验证了算法的有效性。最后,为了验证以上研究内容结合起来在实际环境中对定位精度和响应速度的提升效果,设计并实现基于位置指纹的无线局域网技术的室内定位系统,实现了本文采用的算法,构建了指纹数据库,实地测试了定位系统的定位情况。
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