基于信号强度室内定位技术的研究与实现

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhhq516686
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着通信技术和无线网络的蓬勃发展,人们对无线定位的需求与日俱增。确定用户的位置信息有利于向用户提供方便高效的服务,室内定位作为定位技术研究的一个热点,越来越受到人们的关注。 室内环境相对复杂,信号微弱,且多径、反射现象严重,故要求定位算法对各种误差的鲁棒性要强。对定位精度和安全性的特殊要求,使得室内无线定位技术有着不同于普通定位系统的鲜明特点。因此,定位难度较大。目前常见的方法就是在室内环境下搭建小范围的定位网络。 本文就是在ZigBee网络定位平台上,开发适用的定位算法,探索能够实现建筑物内人员精确定位的理论和实现技术。重点研究了基于信号强度的定位算法的关键技术和功能实现。主要有以下几个方面的研究成果: 1、研究各种经典定位算法和室内无线传播模型,通过实测实验比较了模型中不同参数对RSSI测距的影响,采用曲线拟合的方法对模型的参数进行了优化,得到了适合本文定位系统的距离损耗模型,减小了测距误差。 2、针对初始获得的信号强度值存在较大误差的问题,采用滤波算法对RSSI进行滤波处理。考虑当前时刻状态和前一时刻状态存在的相互关系,引入速度常量。节点的匀速运动会导致信号强度的恒定变化率,从而达到对RSSI滤波的目的,进一步减小了误差。将处理后的RSSI带入距离损耗模型,得到滤波后的距离。 3、在确立了模型的基础上,提出一种基于三边测量和Taylor级数展开的定位算法。首先利用三边测量法计算出一个估计坐标,作为Taylor级数展开的循环初值。然后用Taylor级数展开距离差,进行矩阵计算,并反复迭代求精,直到误差满足预先设定的门限,得出最终的位置坐标。对算法进行了软件实现,仿真结果表明算法具有优越性。 4、结合TI公司的CC2431ZDK定位系统开发平台,以实验室和走廊为应用场景进行实测实验,完成了定位算法的实现。比较两种算法的定位效果,实验结果令人满意,定位精度得到了提高,证明了本文算法的优越性。
其他文献
近二十余年发展起来的电学层析成像(ET)技术,以其无辐射、非侵入性、价格低廉、响应快速等技术优势,在过程工业和生物医学领域具有广阔的应用前景。电学层析成像技术中,将阵
学位
随着武器设备组成和机构越来越复杂,对武器设备的测试要求也越来越高。武器设备的日新月异要求建立开放式、通用化和故障一体化技术的自动测试系统。根据武器随动系统的特点,
视觉跟踪是计算机视觉领域中一个重要的组成部分,被广泛地应用于智能交通、监控、人机交互等场景中。同时,由于应用场景的复杂性,设计一个鲁棒的、实时的跟踪方法依旧是一个
目前,已有多种类型的水下机器人被研究制作。其中绝大部分水下机器人具有传统的机械结构,由电机驱动。虽然具有运动灵活、研究理论成熟的优点,但却存在体积大、高能耗的缺点
随着资源消耗与环境保护问题的日益严峻,推动清洁能源绿色发展是当今时代的主题。电动汽车作为朝阳产业有噪声小、排放少及能耗低的优势,发展前景十分广阔。电机作为电动汽车
随着以Internet为代表的网络信息技术的蓬勃发展,现代社会已经日益网络化,人类也进入了复杂网络时代。然而任何事物都是辨证的,复杂网络也是如此。网络化时代给我们带来了空前的
在工程问题和实际生活中,一般会碰到很多多目标优化问题,传统的解决方法都存在着一定的弊端和缺陷。粒子群算法因为具有快速收敛和参数设置简单等特点,因而被广泛利用来解决
伴随着经济时代的来临,为了满足人们对高端产品的品质需求,生产工艺的改良变得越来越迫切,然而工业现场的复杂、多变使得实验的任何微小错误,不仅会造成设备上的损坏,更会在时间上
函数优化问题是最优化问题中的一个基础研究,也是近几十年搜索领域中的研究热点。以往传统算法通常使用梯度信息或者次梯度信息来求解,但是遇到高维、非凸、且有多个局部极值