基于双套指纹叠加的WLAN室内定位方法研究

摘要

近年来，随着无线网络技术的发展，室内定位领域受到了人们的重点关注。基于WLAN信号强度的位置指纹定位法因其具有较高的定位精度，不需要添加额外硬件，简单易行等优点而得到广泛的应用。本文将位置指纹定位法作为研究对象，在无线接入点AP(Access Point)选择和定位算法两方面展开深入的研究。
　　在分析现有室内选择AP定位方法的基础上，本文提出了一种基于Fisher准则的AP聚类方法。该方法不但能充分利用信号强度均值和方差来衡量指纹参考点的分辨能力，还能够将位置相关性趋于一致的AP聚为一类，通过选出一个类中心成员来代表该类的特征。通过实验数据证实该AP选择法在提升定位精度的同时还能减少AP的使用冗余，达到为定位候选AP“瘦身”的目的。
　　针对传统单套位置指纹定位法易受环境噪声干扰的缺点，本文创新性地提出了利用双套指纹联合定位，即采用双套指纹叠加方法进行定位。该方法利用网格定位的思想，能够缩小定位估计范围，剔除奇异点噪声，有效减弱环境噪声对定位的干扰。
　　最后通过实测数据加以验证分析，证明本文提出的双套指纹叠加定位相比传统单套指纹定位能够大幅提升定位精度，为实现室内精确定位提供重要的参考。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与主要应用

1．1．1 研究背景

1．1．2 主要应用

1．2 WLAN室内无线定位技术

1．3 本文主要研究内容

2 基于RSS的WLAN位置指纹定位

2．1 位置指纹定位方法的基本原理

2．2 在线阶段典型定位算法

2．2．1 最近邻定位法

2．2．2 K近邻定位法

2．2．3 加权K近邻定位法

2．3 位置指纹定位误差分析

2．3．1 误差形成原因

2．3．2 误差的分类

3 WLAN室内AP选择方法

3．1 Fisher准则的提出

3．2 引入K-MEDOIDS聚类

3．3 基于Fisher准则的AP聚类方法

4 WLAN室内双套指纹叠加定位方法

4．1 双套指纹叠加定位法的理论模型

4．2 双套指纹叠加定位法的误差修正模型

4．2．1 修正依据

4．2．2 修正方法

4．2．3 网格叠加准则

4．3 双套指纹叠加定位法的算法流程

4．4 实验验证

4．4．1 实验环境

4．4．2 实验设备

4．4．3 实验方案

4．4．4 结果分析

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢