射线跟踪加速算法及其在室内定位中的研究

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1、分类号!旦墨鱼!重庆邮电大学硕士学位论文论文题目盘垡墨堕垄垫差洼盈甚查室内室焦主煎叠塞英文题目B￡墨璺垒!=￡塾Q坠B垒Y：：兰至垒￡i望g△￡￡里!璺!=垒!iQ塾AlgorithminIndoorPositioning硕士研究生至盘盘论文提交日期硷!三：篁论文答辩日期论文评阅人矽f弓．5．彤答辩委员会主席垂鲨数查篷矽fj年r月Z日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及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

2、究成果，也不包含为获得重麽由＆电太堂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谢意。学位论文作者签名：互诗舟签字日期：矽B年r月迭日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重庞由E电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重麽由＆电太堂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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密

3、的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：互惠是导师躲裳函午签字日期：矽f弓年j月谘日签字日期：沙lj年乡月蜘重庆邮电大学硕士论文摘要室内定位技术由于受非视距传播及多径传播的影响，目前被广泛研究的无线室内定位技术都有其不足之处，定位效果不显著。比起室外环境，室内环境相对复杂，室内装潢、内部物体布局、材料结构等都会对室内定位效果产生影响，并且由于室内环境较小，对定位精度的要求就会更高。研究基于射线跟踪方法的室内定位，可以克服非视距传播及多径传播的影响，提高定位精度。本文介绍了基于射线跟踪方法的

4、定位原理，总结出利用射线跟踪进行定位主要分为两个阶段，首先是数据采集阶段，利用射线跟踪方法追踪每一条从发射点到接收点的射线，计算其在接收点处的场强、到达角等特征属性信息，建立位置一指纹数据库；其次是匹配定位阶段，把待定位点的场强、到达角属性数据与位置-指纹数据库中的数据进行匹配计算，从而得出其位置信息。在数据采集阶段，针对射线跟踪方法计算量大的问题，在分析现有射线跟踪分区加速算法不足之处后，本文提出了基于Voronoi．图的射线跟踪加速算法，该算法利用Voronoi．图的势力范围性质，将传统加速算法

5、中大量的求交计算变为两点之间的距离计算，减少计算复杂度，提高计算效率。在匹配定位阶段，利用数据采集阶段的分区信息，结合传统K近邻匹配算法思想，提出基于Voronoi．图的室内定位算法，利用Voronoi．图一级邻接点信息，在待定位点与位置．指纹数据库中的数据进行匹配的同时，筛选出与之不匹配的数据，减少匹配计算量，根据不同情况选取不同K值，克服传统匹配算法K值单一的情况。最后本文利用3DSMAX和VisualStudio2005平台进行仿真实验，验证本文算法的有效性。将本文射线跟踪分区加速算法与传统规

6、则分区加速算法进行对比，验证本文算法的高效性；在匹配定位阶段，重点分析在室内环境中反射次数及绕射次数对定位的影响，并且对定位误差做分析，表明本文算法的有效性。关键词：射线跟踪，Voronoi．图，室内定位，位置．指纹数据库重庆邮电大学硕士论文AbstractAbs仃actDuetotheimpactofNLOS(NonLineofSight)propagationandmultipathpropagation，indoorpositioningtechnologyisnowwidelystudied

7、，wirelesspositioningtechnologyhasitsshortcomings，theeffectofwirelesspositioningisnotsignificant．Comparedtotheoutdoorenvironment，theindoorenvironmentisrelativelycomplex，theindoorpositioningisaffectedbyinteriordecorating，thelayoutofintemalobject，material

8、structureandSOon．Becauseofthesmallerindoorenvironment,theindoorpositioningrequiremorehigheraccuracy．Theindoorpositioningresearchbasedonray-tracingmethodcanovercometheimpactofNLOSpropagationandmultipathpropagationandimprovethepositioning