基于WiFi指纹的室内定位系统中采样和匹配算法研究

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yluylu2k
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
随着信息技术的快速发展,基于终端的室内定位技术能为用户提供信息检索服务、室内导航服务、社区交友服务等,因此已经成为当前的热点研究领域。已有的室内定位算法包括:三角测量法、临近法、WiFi指纹定位法以及行人航位推算法,其中WiFi指纹法定位范围广、成本低、使用灵活、无需额外硬件支持,因此本文研究基于WiFi指纹的室内定位。然而传统的WiFi指纹定位法尚存在如下问题:第一,在采样阶段,每个采样点上需要采集信号并预处理,已有的单方向采集和均值滤波的处理方式尚不够理想;第二,在定位阶段,已有一些匹配算法如KNN,但匹配精度尚待提高。本文在WiFi指纹法的采样阶段,针对信号采集环节,分析了已有的单方向采集法,指出其没有考虑在手机指向不同方向时信号强度的差异性,故提出了不同方向采集法;针对信号预处理环节,分析了均值滤波法,指出其把一些与均值偏差较大的信号也算入总和求平均的缺点,引入了高斯滤波来滤除这些信号。最后,将不同方向采集和高斯滤波融合,提出了改进的采样法——FODG(Fusion of Different direction collection and Gauss Filter)。在WiFi指纹法的定位阶段,从欧氏距离计算和坐标匹配两方面对主流的匹配法KNN改进。在欧式距离计算环节,分析了KNN法赋予每个AP相同权重的弊端,提出赋不同权值给各个拥有不同信号强度的AP;在坐标匹配环节,指出了KNN法赋予K个近邻采样点相同权值的缺点,提出了距离加权的KNN法(WKNN),最后将AP加权欧式距离法和WKNN法融合,提出了改进的匹配法——AWKNN(AP weighted and distanced weighted KNN)。最后本文实现了WiFi指纹定位系统,包括采样阶段和定位阶段各模块的设计与实现,并在实现的定位系统基础上对相关参数(采集的AP数量、WiFi信号采集数量、近邻数K值)进行了最优化取值。接着对采样阶段算法FODG和定位阶段算法AWKNN进行性能分析,最后从定位精度、定位稳定性、定位速度三个方面,分析整个改进的定位系统(FODG采样+AWKNN匹配)的性能,结果表明:改进后的系统定位精度和定位稳定性相比传统法均有一定程度的提高,而定位速度只有小幅度的减慢。
其他文献
在智能视频监控系统中,运动目标尤其是多个运动目标的检测跟踪技术是比较关键的技术,在军事和民用中都有着广泛的应用。这两项技术也是视频场景分析、行为理解等各种后续处理
为了解决距离或者障碍物对通信质量的影响,无线中继技术越来越被人们重视并被广泛的研究;为了获得更高的频谱效率,OFDM技术也被广泛应用在各种通信场景中。将中继技术与OFDM
数字水印技术是当前版权保护的重要手段之一。在实际运用中要求水印在不可见的前提下,有较高的鲁棒性。但是水印不可见性与鲁棒性此消彼长,因此寻求水印不可见性和鲁棒性之间
随着现代社会对无线通信需求的扩大,人们不断追求更高质量的无线传输速率和服务质量。但无线通信中信号传输的多经衰落效应始终是困扰传输速率和服务质量提高的最大问题。利用
自上世纪五十年代以来,随着光栅刻划技术和电子技术,以及计算机技术的发展,计量光栅技术已成为一种专门的技术并得到了迅速发展。目前,光栅测量系统已广泛应用于工业生产和国防等诸多领域。然而随着计量测试技术的发展和实际应用要求的不断提高,更高分辨率和更简便易行的光电角度精密测量装置有了新的市场需求,光栅计量技术也需适应市场要求而需不断发展。本论文避开了纯硬件设计的缺点,提出了一种新的莫尔条纹电子学辨向和细
随着IP技术的不断发展,VoIP(Voice over IP)即IP语音技术近年来受到越来越多人的青睐。而DSP技术的迅速发展为复杂的语音压缩算法的实时实现提供了可能。定点DSP芯片以其良好
在宽带互联网数据分析领域,研究网络流量的分析、建模和预测方法具有非常重要的意义。随着网络技术的快速发展,网络承载越来越多的应用服务,网络的行为日益复杂,与之相应的对
学位