室内实时定位系统软件技术研究

摘要

由于美国联邦通信委员会要求每个网络运营商在紧急情况下为911呼叫者提供高精确度位置信息，无线通信领域中无线定位正受到越来越多的关注。如何在诸如机场、会议室、医院、超市等复杂的室内环境中实现实时定位也是成为人们关注的课题之一。 本文首先介绍了MIT计算机科学实验室Oxygen项目组研制的Cricket技术，并以此技术为基础论述了室内实时定位系统的基本结构和功能实现；然后根据系统功能特点和需求分析，提出了本系统定位数据的处理流程；并结合目前地理信息系统的功能结构，探讨了室内专用地理信息系统的功能模块设计；分析了监控中心接入通信网关功能结构及工作处理流程，提出了总体结构和接收\发送功能模块的设计方案，完成了通信接入网关接收\发送短消息模块的代码编写，解决了系统数据无线传输的关键问题。此外，以MapInfo为开发平台，结合室内环境的特殊性，进行了室内空间数据库的研究设计；最后，使用MSComm控件实现了系统MapInfo空间数据库与手持终端的串口通信。本论文从技术方面着手讨论研究了室内定位系统软件设计实现过程中的关键问题，在室内定位系统及其相关领域技术的进一步发展与完善提供了一定的技术基础。

目录

文摘

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第一章现代无线定位技术概述

1.1 无线定位技术在现代社会的需求

1.2无线定位技术现状

1.2.1 基于场强测量的定位方法

1.2.2 基于传播时间测量的定位方法

1.2.3 基于信号到达角度测量的定位方法

1.2.4混合定位方法

1.2.5 基于CELL-ID的定位方法

1.3无线定位技术业务内容

1.3.1 常规定位业务

1.3.2 定位信息保密业务

1.3.3 区域计费业务

1.3.4 资产管理

1.3.5 呼叫路由增强业务

1.3.6 定位信息业务

1.4无线定位服务的关键问题

1.4.1 无线网络的信道传输干扰

1.4.2地理位置信息库

1.4.3 漫游问题

本章小结

第二章室内无线定位技术

2.1 室内无线定位技术的需求

2.2早期室内无线定位技术的发展

2.2.1 ACTIVE BADGES室内定位系统

2.2.2 BAT室内定位系统

2.2.3 RADAR系统

2.3室内定位技术发展现状

2.3.1 GPS技术实现的室内定位系统

2.3.2 无线辅助定位技术

2.3.3 CRICKET室内定位系统

本章小结

第三章基于Cricket技术室内实时定位系统概述

3.1 系统需求分析

3.2 定位原理

3.2.1 间距测算

3.2.2信标的识别

3.2.3 坐标系下的精确定位

3.3 系统硬件结构分析与设计

3.3.1 信标

3.3.2 移动台

3.3.3 串口设备

3.3.4 监控中心

3.4系统的特点

本章小结

第四章基于GSM网络的接入通信网关的设计

4.1 GSM的短消息业务

4.2 短消息业务传输接口协议

4.3 监控中心接入通信网关功能结构分析

4.3.1 监控中心接入通信网关的功能

4.3.2 监控中心的接入通信网关的组成结构

4.3.3 通信接入网关的工作处理流程

4.3.4 通信接入网关的程序运行流程

4.3.5 GSM模块的通信状态

4.3.6.通信接入网关的业务流程

4.4 监控中心接入通信网关总体结构和模块设计

4.4.1 接入通信网关的接口设计

4.4.2 接入通信网关系统的结构设计

4.5 室内实时定位系统接入通信网关的代码实现

4.5.1 计算机的串口通信代码实现

4.5.2 通信接入网关接收和发送短消息的编码实现

第五章室内实时定位地理信息系统设计

5.1地理信息系统GIS概述

5.1.1 GIS的基本概念

5.1.2 GIS的特点

5.1.3 GIS的基本功能

5.2 移动通信网络中的地理信息系统

5.3系统分析和设计

5.3.1 系统分析和设计方法

5.3.2 功能设计原则

5.4监控中心GIS系统的软件设计

5.4.1 系统功能划分

5.4.2主程序设计

5.4.3 监控程序设计

5.5本章小结

第六章系统空间数据库设计

6.1数据库概述

6.1.1 数据库的基本概念

6.1.2 数据库在信息处理中的作用

6.2空间数据库概述

6.2.1 空间数据的特殊性

6.2.2 系统室内空间数据库设计

6.3 基于MapInfo技术的系统空间数据库建立

6.3.1 数据库平台SQL SERVER 6.5

6.3.2 系统数据库的创建

6.3.3 系统的数据表设计

6.4本章小节

结束语

致谢

攻读硕士学位期间从事的主要科研工作

攻读硕士学位期间发表的学术论文

参考文献