基于wifi信号指纹精细化的室内定位方法

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1、基于WiFi信号指纹精细化的室内定位方法IndoorLocalizationMethodbasedonWiFiFingerprintRefinement学科专业：软件工程研究生：王伯远指导教师：石高涛副教授天津大学软件学院二零一四年十一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

2、学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要室内定位是基于位置的服务（LBS）的前提，是近年来的研究热点，得到学术界和工业界的广泛关注。随着智能手机的普及，当前已发展出多种基于WiFi和移动智

3、能终端的室内定位技术。与前期定位技术相比，基于智能手机和WiFi进行室内定位具有明显优势，但是仍然存在人工采集位置指纹信息成本相对比较高的问题。本文首先通过对室内定位规模化应用的关键因素、基于智能手机和WiFi的室内定位基本方法和工作分类进行总结和对比，得出了当前工作的不足和未来可能的发展方向。然后，基于WiFi信号接收信号强度的指数衰变模型和信号在室内的正态分布特征，提出了一种基于位置指纹精细化的定位方法。该方法采用分治的思想，对初期采集的粗粒度的信号指纹样本进行精细化，进而得到细粒度的样本，从而能够使用简单的位置匹配算法就可以达到比较理

4、想的定位精度，大大减少了样本采集的成本。最后，本文基于QT实现了一个室内定位仿真平台，用来对样本数据可视化的处理分析、精细化样本库、执行匹配算法，以确定一个定位精度好的样本库和位置匹配算法。本文使用所设计的室内定位仿真平台和真实采集的位置指纹信息，对提出的位置指纹精细化的方法进行验证。实验表明位置指纹库的精度越高，定位平均错误距离越低，当使用精细化到0.25米的位置指纹样本库和K-近邻匹配算法（K=4）的时候，定位平均误差距离为1.82785米，小于其它未精细化过的样本数据进行定位的平均误差距离，表明基于位置指纹精细化的方法可以在大大减小样

5、本采集成本的情况下达到更好的定位效果。关键词：室内定位，WiFi，环境依赖度，连续定位，智能手机，信号指纹精细化ABSTRACTIndoorlocalizationisaprerequisiteforLBS(LocationBasedServices),isresearchhotspotinrecentyears,andreceivedwidespreadattentionfromacademiaandindustry.Withthepopularityofsmartphones,manykindsofindoorlocalizationm

6、ethodwhichisbasedonWiFiandSmartPhonehavebeenproposed.Comparedwiththepreviouslocalizationmethod,indoorlocalizationbasedonWiFiandSmartPhonehasadvantages,butstillexitssomeproblemsuchasthecostofmanualcollectionishigher.Thisthesissummarizedandcomparedfromthekeyfactorsforlargesc

7、aleapplyofindoorlocalization,thebasicmethodofindoorlocalizationbasedonWiFiandsmartmobilephoneandclassificationofindoorlocalization,andthenpointedtheissuesandthefuturetrendsinthisfield.Then,weproposealocationmethodbasedonfingerprintrefinementaccordingtotheWiFiindoordistribu

8、tioncharacteristicsandthedivideandconquertechnique.Thismethodcanachieveideapositioningacc