基于位置指紋的WLAN室內(nèi)自適應(yīng)定位技術(shù)研究.pdf

1、隨著智能終端和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，位置服務(wù)已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的物聯(lián)感知信息，在導(dǎo)航導(dǎo)購(gòu)、醫(yī)療救助、工業(yè)流水線以及VR主題游戲等方面表現(xiàn)出巨大活力?；谖恢弥讣y的無線局域網(wǎng)（WLAN）室內(nèi)定位技術(shù)以其低廉的定位成本、廣泛的普適性以及較好的定位精度，成為位置感知領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而隨著室內(nèi)區(qū)域不斷擴(kuò)大，室內(nèi)環(huán)境結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜多變，多徑效應(yīng)、人員流動(dòng)等因素致使接收信號(hào)強(qiáng)度（RSS）表現(xiàn)出不確定性和復(fù)雜性，嚴(yán)重影響 WLAN位置指紋

2、室內(nèi)定位技術(shù)的定位精度，因此如何提供精確可靠的位置服務(wù)仍存在許多問題亟待解決。
　　本文系統(tǒng)性分析了 WLAN位置指紋室內(nèi)定位技術(shù)，以日益增長(zhǎng)的位置服務(wù)需求為應(yīng)用背景，圍繞定位精度低，定位魯棒性差，接入點(diǎn)（AP）選擇等定位中存在的問題，提供了相應(yīng)的解決方案，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方案的可行性。
　　首先，本文通過大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，深入分析室內(nèi)RSS的傳播特性和RSS波動(dòng)的影響因素，驗(yàn)證了RSS與物理位置的關(guān)聯(lián)特性。并采用仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)室

3、內(nèi)定位精度的影響因素進(jìn)行分析，為后續(xù)室內(nèi)定位技術(shù)的研究和參數(shù)選取提供重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論支持。
　　其次，針對(duì)RSS不確定性影響定位精度的問題，提出一種基于聚類分析的WLAN指紋自適應(yīng)定位算法。在離線階段，根據(jù)箱線圖法和核密度估計(jì)法的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了一種數(shù)據(jù)異常值檢測(cè)方法以去除粗大誤差，降低RSS信息冗余。接著針對(duì)設(shè)備間RSS的差異性，采用偏移量補(bǔ)償法校正設(shè)備RSS，降低設(shè)備間系統(tǒng)偏差對(duì)定位精度的影響。在定位階段，采用仿射傳播聚類劃分

4、定位區(qū)域，利用余弦相似度法實(shí)現(xiàn)在線RSS的區(qū)域特征粗匹配和確定區(qū)域位置指紋細(xì)匹配，結(jié)合距離和相似度信息確定近鄰參考點(diǎn)定位貢獻(xiàn)度權(quán)重，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)室內(nèi)定位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本文提出的算法可以有效降低匹配定位的計(jì)算量，提高室內(nèi)定位的精度和穩(wěn)定性。
　　最后，針對(duì)不同接入點(diǎn)信息量的差異性問題，提出一種基于黃蜂群響應(yīng)的AP選擇算法。該算法以黃蜂群響應(yīng)閾值模型為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)接入點(diǎn)效用函數(shù)，從 RSS值大小，RSS穩(wěn)定性和RSS采樣比例三個(gè)方面度量