论文部分内容阅读
众所周知,全球定位系统(GPS)是最出名的无线定定位系统之一,也是在无线定位领域中精确度最高的定位技术之一。但是由于在室内环境中GPS定位系统的卫星信号十分微弱,所以GPS定位系统在室内几乎不能成功定位。因此,开发一种适合于室内无线环境的定位系统有着急切的大众需求和现实意义。RFID(射频识别技术)的非视距识别和相对较低的标签成本等一系列优点使其成为大规模目标室内定位技术的首选。目前基于RFID的室内定位的主要技术有LANDMARC和VIRE。LANMARC系统中引入了大量参考标签,采用最近邻居数据相关算法来提高定位精度,但是LANMARC需要的参考标签多,成本高,而且定位精度也严重依赖于参考标签的整体数量。VIRE系统是在LANDMARC系统的基础上引入了大量的虚拟参考标签,其优势在于省去了大量电子标签,不仅节约了成本而且减少了标签相互之间的电磁干扰。然后利用虚拟标签进行辅助定位,但是VIRE系统环境影响较大,而且在选择较近的虚拟参考标签时计算量较复杂。本文详细的叙述了无线定位的理化基础,研究基于RFID室内定位算法,并用软件模拟实现了对室内定位系统设计。(1)本文首先分析了室内空间中电磁波信号强度RSSI值与传输距离之间的关系。通过计算得出了待测标签与读写器之间的距离,接下来详细叙述了各种基于RSSI信号强度值的传统定位方法的优缺点,并采用圆周定位几何法和最小二乘算法对目标进行定位。(2)选取门限阀值和虚拟参考标签数的选取是VIRE系统中的难点,也是影响定位精度的重要因素,本文运用Visual Studio软件进行模拟自由空间中的室内定位系统,提出了门限阀值选取的一种新判决。(3)在VIRE算法的基础上,改进VIRE系统中的权值算法,引入基于欧式距离的权值算法-——EVIRE进行定位,结合改进的门限阀值,选出邻近参考点来辅助计算待定位点的位置,实验结果证明这种方法的可行性,该算法在减少实际电子标签的情况下,节约了系统成本,提高了定位精度。(4)最后改进的基于欧式距离的权值算法——EVIRE,通过MATLAB平台仿真对比LANDMARC系统和VIRE系统定位精度,以及改变自身参数后的定位精度变化。从中计算出定位精度较高的实用参数,这样既提高了定位精度,又减少了定位计算复杂度。