基于WiFi无线定位的关键技术研究

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社会高速发展的同时,室内定位服务日渐成为继室外定位技术之后又一重要的定位手段,越来越多的工作和生活领域需要精确的室内定位服务。虽然典型的室外定位技术(如:GPS定位技术)可以得到更好的定位精度,但是它的信号极容易受天气和其他外部因素影响,而且穿透建筑等障碍物的能力较差,因此,要实现精确的室内定位,需要使用其他技术解决方案。通过无线WiFi网络协助室内定位,很大程度上可以解决GPS等室外定位技术在建筑密集区域和室内区域的局限,扩展了定位的服务领域。本文主要研究的是基于WiFi网络的位置指纹识别定位技术。基于WiFi无线网络的位置指纹识别定位技术具有误差小、定位速度快、可扩展性好等特点,成为继GPS定位、声波定位等定位技术后的又一重要的定位手段。首先本论文简要介绍了国内外的基于多种不同技术方案的室内定位技术,接着介列举了多种影响室内定位精度的主要因素;然后通过对典型室内传播模型的介绍,详细分析了基于这些传播模型的定位算法。本文第三章首先介绍了几种典型的位置指纹定位算法,分析了这几种算法的优点和缺点,并针对这些缺点,创新性的提出了对数匹配算法、RSSI加权匹配算法,与传统的K加权最近邻算法(WKNN)相结合,改进了取点规则,提出了改进的综合算法。使用自主开发的定位软件进行模拟定位测试,对得到的定位结果进行仿真分析,验证了改进的综合算法的定位精度要优于典型的WKNN算法。最后,在实际环境中进行测试。使用自主开发的定位软件、笔记本电脑终端以及实验室无线路由器等设备进行定位测试。分别测试WKNN算法和改进的综合算法。最后对实验结果(即定位误差)进行分析比对,验证了改进的综合算法的定位精度在WKNN算法的基础上有了较大的提高,与第三章的软件模拟测试结果相符。
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