室內(nèi)無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)的研究

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1、她京交專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文室內(nèi)無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)的研究ResearchonWirelessIndoorPositioningTechnology作者:曾龍基導(dǎo)師:趙軍輝北京交通大學(xué)2013年6月學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,提供閱覽服務(wù),并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名:簽字日期:.勱侈年鄉(xiāng)月9日新躲邀軍辱槲期測(cè);年6月

2、/日中圖分類(lèi)號(hào):TN929.5學(xué)校代碼:10004皿c朋4密級(jí):公開(kāi)llllllIEIIIIIEIIll14H!IIIIIHIIlY2427862北京交通犬F~專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位論文室內(nèi)無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)的研究ResearchonWirelessIndoorPositioningTechnology作者姓名:曾龍基導(dǎo)師姓名:趙軍輝工程領(lǐng)域:電子與通信工程學(xué)號(hào):11125040職稱(chēng):副教授學(xué)位級(jí)別:碩士北京交通大學(xué)2013年6月致謝本論文的研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(61172073)和中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)(2012YJSl30)的資助,在此表示感謝。本論文的研究工作是在導(dǎo)師趙軍

3、輝副教授的悉心指導(dǎo)下完成的,在本人的研究生學(xué)習(xí)和科研工作中,趙老師平易近人的品質(zhì)、求真創(chuàng)新的學(xué)術(shù)思想,對(duì)待科學(xué)研究保持謙遜務(wù)實(shí)的態(tài)度和一絲不茍的鉆研精神值得我欽佩,并在具體的科研工作中給予了我很多幫助。在此衷心感謝兩年來(lái)趙老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。衷心感謝我們實(shí)驗(yàn)室的各位同窗好友們:呂宸、李非、劉暢、楊濤、杜家嬌、張浩、王嬌、劉旭。在一起學(xué)習(xí)和科研的日子里,是你們營(yíng)造了自由寬松的科研環(huán)境和良好的討論氛圍,給我的科研工作帶來(lái)了許多有用信息和思路,并在論文寫(xiě)作中予以很大的幫助,在此向你們表達(dá)我的感激之情。在學(xué)術(shù)交流討論中,韓江同學(xué)提出的許多想法啟發(fā)了我,與你討論交流問(wèn)題是我難

4、忘的回憶,在此向你表示感謝。最后,我還要特別的感謝我的父母、家人和好友,是他們的理解和支持使我能夠?qū)P耐瓿晌业膶W(xué)業(yè),每當(dāng)我遇到困難時(shí)給我精神上最大的鼓勵(lì),讓我能夠取得目前的成績(jī)。中文摘要摘要:隨著定位技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化的發(fā)展,基于位置的服務(wù)(LocationBasedService,LBS)成為新興的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),并得到了快速的發(fā)展。傳統(tǒng)的衛(wèi)星定位技術(shù)和基站輔助定位技術(shù)已經(jīng)在室外定位中取得米級(jí)以上的精度,并已經(jīng)應(yīng)用于LBS產(chǎn)業(yè)中。目前制約LBS發(fā)展的最大障礙來(lái)源于室內(nèi)定位領(lǐng)域,由于室內(nèi)信道的時(shí)變性和復(fù)雜性,經(jīng)典的室內(nèi)定位算法精度普遍不高,而性能較好的室內(nèi)定位算法需要?jiǎng)t

5、較為苛刻的實(shí)現(xiàn)條件。因此室內(nèi)定位的精確、普適算法的研究一直是定位領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)和研究現(xiàn)狀的查閱,對(duì)基于距離參數(shù)的參數(shù)化定位方法和基于特征匹配的非參數(shù)化定位方法這兩種目前室內(nèi)定位的研究方向進(jìn)行了研究。本文的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.在研究參數(shù)化室內(nèi)定位方案中,通過(guò)分析已有的室內(nèi)信道模型,結(jié)合室內(nèi)定位的使用場(chǎng)景,重點(diǎn)探討了信號(hào)隔墻衰減因子模型的相關(guān)內(nèi)容,同時(shí),針對(duì)無(wú)線(xiàn)信道時(shí)變特性,改進(jìn)提出了無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)接入點(diǎn)(AccessPoint,AP)相互實(shí)時(shí)信號(hào)測(cè)量,并采用多元線(xiàn)性回歸分析得到實(shí)時(shí)信道參數(shù)的方案。針對(duì)隔墻損耗對(duì)傳統(tǒng)信號(hào)傳播模型的影響,建立了隔

6、墻損耗的補(bǔ)償機(jī)制。首先采用最小二乘法對(duì)位置進(jìn)行預(yù)定位,然后考慮到室內(nèi)環(huán)境的非視距(NoneLineofSight,NLOS)因素,改進(jìn)提出一種基于定位圓環(huán)和加權(quán)質(zhì)心算法的NLOS誤差抑制算法,通過(guò)模擬實(shí)際室內(nèi)場(chǎng)景的仿真設(shè)置,對(duì)提出的相關(guān)算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,算法性能比傳統(tǒng)算法有所提升。2.在研究非參數(shù)化室內(nèi)定位方案中,通過(guò)將室內(nèi)定位的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為特征匹配分類(lèi)的問(wèn)題進(jìn)行研究,引入支持向量機(jī)(SupportVectorMachine,SVM)理論并推導(dǎo)分析了C.SVM算法在室內(nèi)定位中的應(yīng)用方式。針對(duì)數(shù)據(jù)采集階段訓(xùn)練數(shù)據(jù)沒(méi)有得到充分利用的問(wèn)題,改進(jìn)提出了一種分層C.SVM算法,

7、通過(guò)將不同質(zhì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分等級(jí)并賦予不同的懲罰因子的方式綜合利用所有采集數(shù)據(jù)。針對(duì)多類(lèi)別問(wèn)題中“成對(duì)比較’’策略計(jì)算量大的問(wèn)題,基于k-means算法得到一套快速聚類(lèi)方案,可以降低比較次數(shù),提高定位解算效率。針對(duì)所提出的分層C.SVM算法應(yīng)用場(chǎng)景比較有限的問(wèn)題,提出了適應(yīng)未來(lái)定位系統(tǒng)的自適應(yīng)定位計(jì)算框架,拓展了所提出算法的應(yīng)用范圍。通過(guò)采用合理的數(shù)據(jù)集,對(duì)提出的算法進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提出算法的有效性。關(guān)鍵詞:室內(nèi)定位;定位圓環(huán)算法;分層C.支持向量機(jī);自適應(yīng)進(jìn)化分類(lèi)號(hào):TN929.5ABSTRACTABSl’量己AC。IjWiththera

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