基于WIFI位置指纹的室内定位算法研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:godboy549321336
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
随着无线通信技术的迅猛发展和移动智能设备的广泛普及,用户对精确定位和定制化导航的相关服务需求日益增加,基于位置服务的相关应用也在网络社交、抢险救援、交通出行、智慧城市等领域发挥更加重要的作用。目前,虽然卫星的导航定位系统在室外能向用户提供优质服务,但是受信号传播的影响,室内定位的相关应用和服务受到极大限制。同时,WIFI以其方便快捷的接入方式和高效稳定的通信方式,已经成为室内通信的主要手段,使用WIFI定位也成为解决室内定位难题的有效途径。为此,本文基于WIFI位置指纹展开室内定位技术的相关研究,主要工作及创新点如下:
  (1)提出一种基于K-median的改进WIFI定位算法。在离线阶段,构建真实的室内仿真环境,全面获取RSSI信号并进行预处理,选择K-median聚类算法对信号样本进行聚类,并建立位置指纹数据库;在线定位阶段,采集待测点的RSSI信号,确定信号样本所属的类别,并利用Tonimoto系数进行指纹匹配计算,最终得出待测点的位置信息。通过实验表明,本文算法与传统的KNN算法和基于K-means-KNN算法相比,定位精度有所提高,误差在3m以内的概率接近90%,算法的定位速度提高了42.93%。
  (2)提出一种基于四叉树理论改进的算法,针对现有算法在指纹匹配阶段都需要遍历所有指纹,指纹匹配效率偏低的问题,采用四叉树作为数据存储结构,通过实现分区域查询,将匹配重点放在目标数据密度最大的区域,以减少查询数据的时间。通过实验表明,本文算法与传统的遍历算法和KD树相比,定位精度明显提升,定位误差在2m以内的概率达到85%以上,定位时间缩短近一倍。
  (3)设计实现基于WIFI的室内定位系统。本文在研究提出各类改进算法的基础上,在终端设备和服务器上开发了相应的应用程序,其中,客户端软件实现数据采集训练、指纹数据交互和定位结果显示等功能,服务器软件实现指纹数据库的建立维护和在线指纹匹配等功能。通过实验表明,本系统各项性能表现良好,定位精度和速度达到设计要求,基本满足室内定位的各项需求。
其他文献
近年来,随着国民经济的迅猛发展,我国电能需求量日益提升,随之而来的能源和环保问题也日益显现,有力地推动了分布式电源并网的发展,这给电力系统带来了无限机遇和挑战。微网作为整合分布式电源的有效形式,集成、管理多种类型的分布式电源与配电网通过联络线友好融合,在承担着冷、热、电等综合能源供给任务的同时,与配电网形成不同利益主体间的博弈必然会对传统经济调度带来挑战。因此,本文将从通过在配电网中对需求响应技术
学位
近年来,化石能源逐渐枯竭,环境污染问题严重,以风电、光伏为代表的可再生能源发电发展迅猛,我国电力系统发展日趋复杂多元。在可再生能源大规模并网的多能源电力系统中,风光的随机波动使系统运行不确定性增加,给电力系统运行的安全与稳定带来了严重问题。对于含高比例可再生能源的多能源电力系统的优化调度,传统电力系统调度模型已难以适应。因此,研究如何对风电光伏出力不确定性分析描述,并在此基础上建立优化调度模型,对
学位
随着直流输电容量、距离和电压等级的逐步提升,以及大规模可再生能源的开发与利用,基于柔性直流输电技术构成的直流电网已成为未来高压直流输电的发展方向。由于直流电网的弱阻尼特性,导致故障后短路电流上升速率快、幅值高。为了保证电网的安全稳定运行,研制能够精准隔离故障的直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)具有重要意义。但是目前高压DCCB的研制和工程化应用存在灭弧困难、分断速度快、耗
学位
我国的低压配电网一般采用三相四线制,受到单相用电负荷投切、临时性及季节性用电、线路故障等问题的影响,网络中存在大量时空分布不均衡的单相负荷,造成多数配电变压器长期处于三相不平衡运行状态,从而导致线损增加、设备利用率降低等问题。同时,由于变压器各相负载不同,使绕组电流存在差异,进而影响内部电磁环境与机械特性,并危害变压器的整体结构稳定性,甚至造成严重事故。本文依托吉林省科技发展计划项目(201903
学位
学位
学位
近年来,以石墨烯为代表的二维材料由于其独特的光电性质,引发了其在纳米电子学,材料学,生物学等诸多领域的研究热潮。石墨烯的光电性质依赖于层数,因此辨别石墨烯的层数对设计光电器件尤为重要。基于此,本文利用严格波耦合分析法,开展了石墨烯材料可见度的辨别研究,并初步研究了不同构型对可见度的影响。本文主要的研究工作如下:  首先,设计了一种基于石墨烯的一维介电光栅结构,研究结果表明该结构可以使横磁(电)波的
学位
CuO是一种典型的过渡金属氧化物,呈现天然p型导电特性,在室温下,其禁带宽度为1.2-2.1eV之间。晶体类型为单斜晶系,由于其独特的成键方式和原子排列等结构,使CuO在很多方面具有广泛的应用,尤其在催化剂、传感器、涂层材料等领域展现出广泛的应用前景。近年来,CuO以其优良的p型导电特性在半导体光电器件方面脱颖而出。同时,研究有关CuO的GaN基LED器件的电致发光现象,是扩展相关发光器件的应用前
在控制领域中,一个基本的问题就是系统的状态空间模型实现问题。模型实现主要是针对给定的系统,根据输入与输出之间的外部关系,寻找系统内部状态空间描述的过程,从而更好地对系统进行分析与监测。然而,相较于一维系统,多维系统由于含有多个独立变量造成其相应模型结构极其复杂,模型实现的过程也极具挑战性。为了减小模型分析的复杂难度和后续硬件的实施成本,实现出一个低阶的状态空间模型是至关重要的。本文主要研究了多维F
学位
随着海权意识的显著增强和海洋活动的日益频繁,水声通信已从最初的军事应用不断拓展到民用领域,应用日益广泛,对高速信息传输的需求也日益迫切。水声信道具有吸收衰减、多径传播、带宽窄、强环境噪声等特性,是当前无线通信中最为复杂的信道之一,如何实现高速、稳定的水声通信成为世界范围的研究热点和难点。目前,最有效的方法是调制技术和均衡技术。  调制技术作为最原始的抗干扰技术得到了广泛研究,水声数字通信目前已从非
学位