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《河北工业大学》 2015年
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基于WiFi的室内定位算法的研究与实现

杨波波  
【摘要】:近年来,无线室内定位技术的应用引起了人们广泛的关注。目前室内定位技术在众多领域得到了应用,例如仓库物品管理、医疗救助、室内机器人移动定位等。室内定位技术需求的持续增长,促进了超宽带定位技术、红外定位技术、超声波定位技术、Zigbee定位技术和WiFi定位技术的不断发展。考虑到硬件成本和定位精度的双重限制,以上定位技术中只有WiFi定位已经拥有较大的网络覆盖范围,并且WiFi定位具备低成本和低功耗等优点,所以WiFi定位技术日趋成为室内定位技术的首选。本论文对现有的WiFi室内定位算法进行了深入的研究与分析,通过介绍基于信号强度、到达时间、到达时间差和到达角度的WiFi室内定位技术,分析比较各个方法的特点和优势。考虑定位精度与系统开销等因素,本论文最终采用基于接收信号强度的WiFi定位算法。然而,基于接收信号强度的定位系统是极易受到传输介质、信号多路径传播、阴影等因素的影响,甚至改变天线的角度都可能会影响到定位精度。针对以上问题,本论文提出了一种基于WiFi信号接收强度的寻优定位算法,将控制领域反馈的思想与定位算法相结合,通过引入定位评价函数,将定位系统设置为闭环系统,然后经过寻优算法选取一组最优的路径耗散指数来改善定位精度。本论文在该算法的基础上,设计了一套基于Wi Fi的室内定位系统。该定位系统主要包括定位服务器端、定位终端、无线AP节点三部分组成。数据滤波处理和定位算法的实现,以及定位结果的呈现都由服务器完成。现场实验结果表明,该算法能够在无需定位环境的先验信息和额外的硬件投入情况下,获得较高的定位精度,对改善非视距定位误差效果明显。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN92

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