基于輔助節(jié)點(diǎn)協(xié)作的Wi-Fi室內(nèi)定位方法.pdf

1、伴隨著全世界范圍內(nèi)對于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有力提升，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)在人們的日常生活中的普及性越來越高，所扮演的角色越來越重要，并且其覆蓋的區(qū)域以及使用的范圍也越來越廣。同時(shí)，基于位置的多樣式服務(wù)也更多地受到人們的關(guān)注。其中，基于RSS的Wi-Fi定位技術(shù)，因其較低的布置成本、較高的實(shí)現(xiàn)性、高精度的定位和良好的擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，吸引著人們的眼球，迅速地成為當(dāng)前室內(nèi)定位技術(shù)中重要的研究熱點(diǎn)。
　　本文論述了國內(nèi)外基于Wi-Fi室內(nèi)定位方法的研

2、究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)合RSS時(shí)間序列的相似性原理選擇“輔助節(jié)點(diǎn)”，采用改進(jìn)的卡爾曼濾波夫人NLOS誤差消除算法用于節(jié)點(diǎn)間TOF測距，結(jié)合窮舉法和最大梯度下降法優(yōu)化定位誤差。同時(shí)，針對克拉美羅下界對傳統(tǒng)的基于RSS或TOF定位方法性能評價(jià)的分析，研究輔助節(jié)點(diǎn)以及接入點(diǎn)數(shù)量對算法性能的影響。本文的主要工作如下:
　　1、基于RSS時(shí)間序列相似性的輔助節(jié)點(diǎn)的選取。針對傳統(tǒng)基于RSS指紋定位算法的定位精度取決于匹配算法和指紋數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性

3、的現(xiàn)狀，認(rèn)識(shí)到當(dāng)前室內(nèi)存在諸多的Wi-Fi設(shè)備，其信息可以被用于提高定位的精度，同時(shí)僅單純地考慮單個(gè)節(jié)點(diǎn)信息，不能充分利用室內(nèi)環(huán)境中其他節(jié)點(diǎn)的信息。因此，本文根據(jù)RSS時(shí)間序列的相似性原理選擇參與輔助定位的節(jié)點(diǎn)。
　　2、提出了基于輔助節(jié)點(diǎn)協(xié)作的Wi-Fi室內(nèi)定位方法。根據(jù)RSS時(shí)間序列的相似性原理選擇輔助節(jié)點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到TOF測距誤差并不符合高斯分布的規(guī)律，采用基于改進(jìn)卡爾曼濾波的NLOS誤差消除算法用于節(jié)點(diǎn)間的TOF測距，并根據(jù)每

4、兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的距離進(jìn)行空間建模，采用窮舉法和最大梯度下降法優(yōu)化定位誤差。通過實(shí)驗(yàn)研究輔助節(jié)點(diǎn)選取的門限值、采用窮舉法的劃分等份以及不同實(shí)驗(yàn)環(huán)境下算法的性能，結(jié)果表明所提出的算法相比于傳統(tǒng)的基于RSS的定位算法，其定位精度高，定位誤差小且魯棒性好。
　　3、提出了基于輔助節(jié)點(diǎn)協(xié)作的Wi-Fi室內(nèi)定位方法的克拉美羅下界分析。綜合分析傳統(tǒng)的克拉美羅下界對基于RSS或TOF定位方法性能評價(jià)的研究現(xiàn)狀，從輔助節(jié)點(diǎn)以及接入點(diǎn)數(shù)量的深入分析并實(shí)驗(yàn)