基于相位图谱的RFID室内定位技术研究与实现

摘要

近年来，随着物联网的蓬勃发展，情境感知服务技术在日常生活中的作用愈发明显，其基础定位技术也越来越受到人们的关注。基于无线传感网、超宽带、射频识别（简称RFID）等技术的室内定位的研究正迅速崛起，而RFID技术凭借其非接触、非视距、抗干扰强、识别快、保密性高、成本低廉等优势已经成为室内定位的主要基础技术。
　　目前，基于RFID的室内定位算法受到室内多径效应、环境噪音的干扰较大，如何提高定位准确度成为了研究的主要方向，现有的定位方法大多基于信号强度、相位差、相阵列等技术，这些方法均存在不同的问题，本文总结了常见的定位算法后，在指纹图谱的基础上提出了一种新的室内定位算法，该算法通过将相位信息引入样本集，提高指纹图谱中的指纹数量；利用相位的周期性规律与可校准性，计算样本集的可信性，从而对样本集进行修正，提高指纹图谱中的指纹可信度；通过改进指纹样本的维度与质量，提高指纹图谱定位算法的准确度。算法由两个阶段组成；第一阶段进行粗略定位，将定位区域划分为多个子区域，当定位目标进入定位区域时，系统将根据指纹图谱算法进行定位，通过支持向量机匹配算法，利用RSSI和相位进行区域判定，确定目标所在的子区域；第二阶段进行精确定位，根据相位的偏差，基于Dempster-Shafer证据理论确定该片子区域在每一个频率下的可信度，将其值作为加权数，利用相位差进行精确定位。
　　本文首先阐述了研究背景，介绍了射频识别技术、定位技术等相关概念，其次综述了目前主流的定位技术和定位算法的研究成果，详细分析了指纹图谱与相位差定位方法；然后，针对指纹图谱定位算法准确度不高的问题，将相位引入指纹图谱样本集中，设计了基于相位指纹图谱的定位算法；最后，本文给出了基于相位指纹图谱定位算法的具体实现方案，并且描述了RFID定位解决方案的整体设计与实现。

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答辩决议书

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第一章 绪论

1.1背景意义

1.2研究现状与存在问题

1.3研究内容与取得的成果

1.4论文结构

第二章 无线定位相关技术分析

2.1 相关文献研究

2.2现有研究存在的问题

2.3本文研究思路

2.4相关理论和技术简介

2.5本章小结

第三章 基于相位图谱的RFID室内定位算法设计

3.1实时定位算法

3.2信息采集与处理

3.3本章小结

第四章 基于相位图谱的RFID室内定位方案的实现

4.1基于相位图谱的定位解决方案

4.2定位算法实验方案和结果

4.3定位算法性能分析

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1本文总结

5.2未来工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文