基于RSSI的室内无线定位方案研究

摘要

无线定位,就是指利用现有的无线通信网络资源,通过估计移动终端与各基站之间的信号参数,并在网络或者移动终端借助一定的定位算法,确定移动终端的位置。自从美国FCC(联邦通信委员会)于1996年发布E-911定位标准以来,无线定位技术就以其蕴涵的无穷商业潜力掀起了研究的热潮。同时随着移动处理技术的飞速发展,人们对室内定位信息的需求与日俱增,机场、展厅、写字楼、仓库、地下停车场等都需要使用准确的室内定位信息。GPS可以提供非常精确的定位信息,但在高楼密布的城市和室内,由于阻隔太多,接收不到卫星信号,GPS定位困难,因此关于室内无线定位技术的研究成为新的热潮。
　　 本文在广泛阅读国内外经典文献以及查阅定位方向的最新研究成果的基础上,提出了两个基于接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI)的室内无线定位方案。一个是基于RSSI的动态修正的室内无线定位方案,在引用经典的距离-损耗模型的基础上,提出了一种新的布点方案,然后利用参考点和加权平均的思想对模型中的环境因子进行动态修正,并利用质心原理求解移动点的坐标。该方案在一定程度上解决了因室内环境复杂多变导致距离--损耗模型失真而给定位带来误差的问题。另一个是基于RSSI变化趋势的室内无线定位方案,该方案抛开所有复杂的定位模型,借助特定的地理环境,利用RSSI的变化趋势与距离之间的关系进行定位,这种定位方式虽然定位精度不高,但它的成本相当是极低的,很简单的设备就可以满足。该方案可作为那些室内环境复杂、定位精度要求不高,而且要求低成本的定位需求的可行选择。

目录

文摘

英文文摘

图表清单

第一章 绪论

1.1 选题的背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要贡献及结构安排

第二章 室内无线定位技术

2.1 无线传感器定位技术

2.1.1 节点位置计算方法

2.1.2 定位方法分类

2.1.3 定位算法分类

2.2 室内无线定位

2.2.1 基本原理和算法

2.2.2 室内定位的应用

第三章 基于RSSI的动态修正室内无线定位方案

3.1 参考点布点方案

3.2 距离--损耗模型及其参数估计

3.2.1 模型分析

3.2.2 参数估计

3.3 定位算法

3.4 实验

3.5 方案总结

第四章 基于RSSI变化趋势的室内无线定位方案

4.1 环境描述

4.2 硬件及布点原则简介

4.2.1 CC1100模块

4.2.2 天线

4.2.3 布点原则

4.3 定位算法

4.3.1 算法的提出

4.3.2 数据结构设计

4.3.3 算法具体流程

4.4 系统实现

4.4.1 系统组成

4.4.2 系统主机配置及环境要求

4.4.3 软硬件参数

4.4.4 系统展示

4.5 方案总结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文

附录一 部分模块详细算法

附录二 系统部分源代码