物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)論文-基于wifi的室內(nèi)指紋定位技術(shù)-wenkub.com
2025-05-31 06:51 本頁面
【正文】 從位置指紋的預(yù)處理和定位點(diǎn)區(qū)域判定兩方面介紹了解決指紋定位關(guān)鍵問題的方案，從數(shù)學(xué)角度詳細(xì)對(duì)比分析了幾種 DCM 算法的性能，接著分析 DCM 算法的可改進(jìn)點(diǎn)并提出基于最強(qiáng) AP 法的改進(jìn)算法。 (1)背景知識(shí)的介紹分析。其 他區(qū)域投票過程和 20 205 區(qū)完全一樣，然后統(tǒng)計(jì)出最終投票結(jié)果。 假設(shè)在該樓層某一定位點(diǎn)處檢測到三個(gè) AP 數(shù)據(jù)，三個(gè) AP 的標(biāo)識(shí)名為 APl、 AP AP3，信號(hào)強(qiáng)度為 RSSll=65dBm、 RSSl2=72dBm、RSSl3=48dBm。 13 式中， 和 分別是定位點(diǎn)和指紋點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度矢量， n為 AP 個(gè)數(shù)。在線定位階段的匹配算法可以分為確概率型算法和確定型算法兩類。 2. 位置估算方式的選擇 在上一小節(jié)中，本文已經(jīng)介紹了幾種典型的無線定位的位置估算方式。在利用 WIFI 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)定位時(shí)，定位用戶不儀可以獲知位置信息，還能夠獲得一系列基于位置的服務(wù)，這樣大大提升了定位服務(wù)的用戶體驗(yàn)，同時(shí)也充分發(fā)揮了 WIFI 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用潛能，無形中展示了定位與 WIFI 相結(jié)合的優(yōu)勢。室內(nèi)定位因?yàn)?WIFI 網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)發(fā)展出一種新的定位方法。在特定室內(nèi)環(huán)境中精確定義的信號(hào)傳播模型是信號(hào)傳輸損耗法的瓶頸所在，只能確定的是無線信號(hào)的路徑損耗在視距傳播時(shí)與傳播距離成對(duì)數(shù)關(guān)系。然而，在室內(nèi)由于布局設(shè)施的遮擋引起信號(hào)出現(xiàn)了多徑傳播現(xiàn)象，理想的視距傳播被打破了，這樣使角度的測量值也存在較大誤差，不利于實(shí)現(xiàn)精確定位。 TDOA是利用信號(hào)到達(dá)兩個(gè)接入點(diǎn)的時(shí)間差來估計(jì)用戶位置的，因?yàn)槠渲欣昧穗p曲線的原理，因此也稱雙曲線定位，其原理如下圖 2． 6 所示，不過這種方法也需要在定位終端配備相應(yīng)的時(shí)間測量硬件，增加了定位成本。電磁波在空氣中的傳播速度是已知的，信號(hào)發(fā)送端與接收終端之間的距離可以由信號(hào)傳輸時(shí)間和速度相乘得到。在一個(gè)基本服務(wù)區(qū) BSA中，一個(gè)站要與其他站進(jìn)行通信，必須經(jīng)過從源站點(diǎn)到 AP 和 AP到目的站點(diǎn)的兩跳轉(zhuǎn)接過程。自組網(wǎng)拓?fù)?(Ad— Hoc)是一種無中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它至少需 7 要兩個(gè)站，這是一種自發(fā)式單區(qū)網(wǎng)，各站之間的關(guān)系是對(duì)等、分布式的或無中心的，如下圖 2～ 3所示。其基本功能有：完成同一個(gè)基本服務(wù)區(qū)(BaseServi ce Area， BSA)中的不同 站間的相互通信以及其它非 AP站對(duì)分布式系統(tǒng)的訪問：在一個(gè) WIFI 小區(qū)內(nèi)負(fù)責(zé)控制和管理其它非AP站；作為橋接點(diǎn)實(shí)現(xiàn) WIFI 網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)之間的連接。無線介質(zhì) (WirelesS Medium，WM)：在這里指的是空氣。 WIFI 的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 是在 1997 年 6 月被推出的，其中定義了物理層和介質(zhì)訪問控制層，物理層以 2Mbi t／ s 的數(shù)據(jù)傳輸速率工作在免費(fèi)的 2． 4GHZ的 ISM頻段上，凡是遵守這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在無線局域網(wǎng)上都可以順暢運(yùn)行。 WIFI 也可叫作無線寬帶，它是一種可以支持用戶在數(shù)百米范圍接入互聯(lián)網(wǎng)的無線傳輸技術(shù)。但是，同一位置不同時(shí)刻接收到的信號(hào)強(qiáng)度并不穩(wěn)定：首先，室內(nèi)環(huán)境本身布局的復(fù)雜性 使得 AP 發(fā)射信號(hào)在到達(dá)接收機(jī)的過程中會(huì)出現(xiàn)多徑現(xiàn)象；另外，空氣的濕度、溫度的變化加上人員的活動(dòng)等因素也會(huì)影響無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳播，這些都會(huì)導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度 RSSI值波動(dòng)。目前，國內(nèi)外還沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)真正成熟的商用 WIFI 室內(nèi)定位系統(tǒng)，基于WIFI 網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行準(zhǔn)確定位仍然存在一些需要深入研究并解決的實(shí)際技術(shù)難題。它有著非常好的發(fā)展前景，因此被很多研究者看好，并隨之誕生了不少可鑒的 WIFI 室內(nèi)定位系 統(tǒng)成果，較典型的有 3 Radar 系統(tǒng) 、 HoruS 系統(tǒng)、 Nibble 系統(tǒng)與 Weyes 系統(tǒng)等室內(nèi)定位系統(tǒng)。其次 ， W1Fl 位置指紋定位技術(shù)與傳統(tǒng)室 內(nèi)定位技術(shù) (如：視頻信號(hào)與紅外定位 )相比，其擴(kuò)展性更強(qiáng)、應(yīng)用范圍更廣。 IEEE 協(xié)議發(fā)展至今己日益完善， WIFI 的應(yīng)用也更加普及，基于 W1Fl 的 wLAN 廣泛分布與家庭、校園、辦公場所、地下停車場與娛樂場所，智能手機(jī)、筆記 本、 Pad 等手持設(shè)備也均內(nèi)置了無線網(wǎng)卡。至 80 年代后期，伴 隨蜂窩網(wǎng)無線通信、 GPS、 AGPS 等技術(shù)問世，無線通信進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代，人們對(duì)定位服務(wù)的需求也層出不窮，越來越多的研究學(xué)者也關(guān)注無線定位技術(shù)。分析與 研究了幾種典型的指紋定位算法，包括最近鄰法 (SS)、 K 近鄰法 (KNN)、 K 加權(quán)近鄰法(WKNN)，并提出算法的改進(jìn)方案，使用 MATLAB 軟件進(jìn)行算法的仿真分析，尋求其中的最佳參數(shù)值以及定位性能差異?；?WIFl 網(wǎng)絡(luò)的位置指紋定位技術(shù)以其定位精度高、實(shí)時(shí)性好、擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的重視，目前已成為室內(nèi)定位技術(shù)研究的熱點(diǎn)。 物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)大作業(yè) 題目 基于 WIFI 的室內(nèi) 指紋定位技術(shù) 學(xué)院 (系部 )： 電子通信工程學(xué)院 專業(yè)： 物聯(lián)網(wǎng)工程 班級(jí)： 2021 級(jí)物聯(lián)網(wǎng) 91 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 成績 ： □優(yōu)秀 □良好
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