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1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：基于惯性传感器的改进高斯粒子滤波室内定位算法论文题目(外文)：ImprovedGPFAlgorithmForIndoorPositioningBasedOnInertialSensors研究生姓名：陈波学科专业：信息与通信工程研究方向：通信与信息系统导师姓名职称：覃锡忠副教授论文答辩日期2016年月日学位授予日期2016年月摘要在无线室内定位研究中，目前通常使用的是WiFi位置指纹方法，该方法分为离线指纹数据库建立阶段和在线定位阶段，离线阶段首先把楼层划分成网格，将网格中心点定为位置指纹点，逐个采集位置指纹点上对应的若干个热点（AP）的接受信号强
2、度指示值（RSSI），建立该楼层位置指纹数据库。位置指纹法实现的最大难点在于离线指纹库建立阶段，该阶段需要采集所有指纹点的RSSI值，由于多径、衰减、环境干扰等诸多因素，单个指纹点RSSI数据将会不固定，存在波动现象，因此在采集某个指纹点RSSI数据时，一般会在一个指纹点采集多个RSSI值，对采集到的原始数据做均值、分类等方法处理后，作为该位置指纹点的RSSI值存入指纹数据库。一般需要定位的区域覆盖区域普遍较大，每个指纹点都将花费数分钟时间，该阶段将花费大量时间及资源。为了减少离线阶段指纹数据库采集工作，本文提出了利用智能手机内置惯性传感器采集三轴加速度数据，来计算用户在室内运动路径，在经
3、过位置指纹点时记录该点RSSI值，自动建立离线指纹库的方法。若所有内置惯性传感器的手机用户都参与数据采集工作，就可以基本覆盖整个区域，将大大节省离线指纹数据库建立成本，并且还解决了环境变化、AP变动需要重新采集指纹数据的问题。由于手机内置惯性传感器采集的数据存在噪声和干扰等随机噪声，测量结果精度不高，将导致计算出的路径有较大误差，运动距离越远，累积误差越大。因此本文提出了改进的高斯粒子滤波算法，采集到原始加速度数据后，先利用改进的高斯粒子滤波算法对加速度数据滤波，再计算终端运动轨迹。实验仿真表明，利用改进的高斯粒子滤波算法对加速度数据滤波后，计算出的路径较接近实际运动路径，定位精度与传统方
4、法建立的数据库基本一致。但是自动建立指纹数据库的方法将节省大量资源，并且改进的算法具有良好的实时性和鲁棒性。关键词：无线室内定位；惯性传感器；高斯粒子滤波；运动轨迹；指纹数据库IAbstractInthewirelessindoorpositioningresearch,thecommonmethodistheLocationfingerprintalgorithm,thealgorithmisdividedintoparts:partoneisOfflinefingerprintdatabaseestablishmentphase,floorwillbedividedintogrids,
5、thecenterofgridasfingerprintpoint,collectingtheRSSIvalueofallthefingerprintpointsthatcamefromaccesspoint(AP)onebyone,aftercollectingallthegriddata,createdthelocationfingerprintdatabaseofthefloor;parttwoistheonlinepositioningstage,accordingtotheuser'smobilephoneRSSIvalueofthecurrentpositionacquired
6、anumberofAPs,matchthefingerprintdatabaseontheserver,thehighestsimilarityfingerprintpointistheuser'scurrentlocation.Themostdifficulttoachievelocationfingerprintingapproachistheofflinefingerprintdatabaseestablishmentphase,thisstagerequirescollectiontheRSSIvaluesofallthefingerprintpoints,duetomultipa
7、th,attenuation,interferenceenvironmentandmanyotherfactors,asinglefingerprintpointdataofRSSIwillnotfixed,theRSSIvaluewillbefluctuation,sowhencollectionthefingerprintpointRSSIdata,usuallycollectedmultiplefingerprin
