基于扩展卡尔曼滤波算法的融合室内定位系统研究与实现

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1、单位代码：丽３密级；公开硕女營像化Ａｍ论文题目：基于扩展卡尔曼滤波算怒：的離合宅内定位系统研究与硬现１０１３０１０４２８学号姓名刘玉杰吴蒙教授导信号与信息处理学科专並研究方向无线通信与信号处理工觉颐±申请学位类别—二一Ａ年四月论文提巧日期零南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进化的研巧工作及取得的研究成果。１＞尽我所知，除丫义中特別加＾１标注和致谢的地方外，论义中不包含其他人已经发表或撰写过。的研究成果，也不包含为获得南京邮

2、电火学或其它教育化构的学位或证巧而使Ｗ过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均在论文中作了明确的说明并表不了谢意与我。－？本人学位论文及涉及化关资料若巧不实，愿意承巧切相关的法律贵巧。。／硏兒牛蘇名、：心从夺：日則句少圣．南京邮电大学学位论文使用授权声明木人授权南京邮电大学可ｌｉＵ呆留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和巧子文档；允许论义被查阅和借阅；可臥将学位论义的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可采用影印、缩印或扫描等巧制手段保鞋、汇编本学位论文。本文电了文档的Ａ容和纸质一巧致。论文的公布（包括。论文的内容相刊登）授

3、权南邮电大学硏巧生院办京密论义在解密抗适。涉学位用本授权书．牛．签名：、签名：日期：今研究导帅本过去ResearchandImplementationofIndoorPositioningSystemBasedonExtendedKalmanFilterThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByYujie,LiuSupervisor:Prof.Meng,WuApril2016摘要随着无线局域网和智能移动终端的快速

4、普及，基于位置感知服务正逐步改变移动设备的使用模式，在人们的社会生活中发挥着越来越重要的作用。基于位置指纹的Wi-Fi室内定位技术相比于其他定位算法，具有定位精度高、覆盖范围广、可靠性好、成本低等优势，满足大多数室内定位的要求，所以在工程实践中被广泛使用。此外，移动设备微惯性器件（如加速度传感器、陀螺仪等）的集成，使得基于惯性定位的室内定位技术成为可能。相比于位置指纹法，惯性定位法不易受环境因素干扰。本文针对Wi-Fi位置指纹方法和航位推算法(DR)各自的特点，利用扩展卡尔曼滤波算法组合位置指纹法和航位推算法，提出融合室内定位算法。主要包括如下研究内容：1.分析RSS信

5、号强度特征，基于高斯滤波改进离线建库算法，提高位置指纹库的可信度。改进朴素贝叶斯算法定位精度与参考节点间距成正比关系的不足，提出后验概率加权的朴素贝叶斯算法，提高室内定位的精度。2.基于扩展卡尔曼滤波，融合Wi-Fi位置指纹和航位推算算法，提出Wi-Fi/DR融合室内定位算法，分别建立定位系统的状态方程和观测方程。3.采用Netty服务框架，在腾讯云上搭建基于HTTP长连接支持心跳检测和SSL加密传输的高并发服务端。利用基于H5开发的Android系统的客户端，进行实际环境室内定位测试工作。定位性能实验结果表明，提出的Wi-Fi/DR融合室内定位系统的性能优于Wi-Fi

6、或航位推算子系统的性能，提高了室内定位的定位精度；系统性能实验结果表明，设计实现的定位系统具备高并发能力，单机环境最大并发访问数达到2万（处理器：酷睿i3330M，内存：4GB）。关键词:室内定位，位置指纹，航位推算，扩展卡尔曼滤波，融合定位IAbstractWiththerapidpopularizationofwirelessLANsandsmartmobiledevices,location-awareservicesarechangingtheusagepatternsofmobiledevices,andareplayinganincreasinglyimpo

7、rtantroleinpeople'ssociallife.Comparedtootherindoorlocationalgorithms,Wi-Fiindoorpositioningtechnologybasedonfingerprintwithhighpositioningaccuracy,widecoverage,reliabilityandlowcost,meetstherequirementsofmostindoorpositioninganditiswidelyusedintheengineeringpractice.More