基于接收信号强度的室内定位技术研究

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1、分类号__________学号_M201171790_学校代码__________10487密级__________硕士学位论文基于接收信号强度的室内定位技术研究学位申请人：周生亮学科专业：通信与信息系统指导教师：王邦副教授答辩日期：2014年1月万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringIndoorLocalizationBasedonReceivedSignalStrengthC

2、andidate:ShengliangZhouMajor:CommunicationandInformationSystemSupervisor:AssociateProf.BangWangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独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行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果

3、。对本论文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：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学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本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和汇编本学位论文。本论文属于保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签

4、名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要随着移动互联网的发展，以及智能手机的普及，人们对基于位置信息服务的需求越来越大。提起定位导航，大家首先想到的是GPS，中国也推出了自己的北斗卫星定位系统。但是卫星定位只能用在室外环境，一到室内，由于导航信号衰减太快，卫星定位就无法使用。为了满足室内环境下的高精度定位需求，一些科技巨头和大学实验室都在研究室内定位技术。目前被广泛研究的定位技术包括基于移动通信网络的辅助GPS、蓝牙、无线局域网（WLAN）、RFID、UWB等。其中，基于WLAN的定位技术凭借

5、低廉的系统设计成本、广泛的无线网络覆盖，成为了最有潜力的定位手段之一。本文对现有基于WLAN的定位技术进行了系统、深入的研究。针对其定位精度、信号采样工作量等方面所存在的问题，采用数值分析领域的相关理论，提出了有效的定位解决方案。并基于大量的仿真实验和实测实验，验证所提算法的有效性和先进性。本文的主要研究工作和创新之处在于：（1）提出了区域指纹的概念，实现对目标不同精度级别的区域定位。相比于精确的坐标定位，本文所提出的区域定位算法具有计算简单、命中率高的特点。实测结果显示，对于房间级别的区域定位，本文所提出的多精度定位算法可以取得

6、92%以上的区域命中率。（2）提出了一种基于曲线拟合技术的定位解决方案。通过对接受信号强度和到信号源距离关系的建模，得到准确的多个到各信号源的距离。然后利用位置搜索算法确定目标的具体位置。实测结果显示，该定位解决方案相比于传统的指纹定位和基于距离的最小二乘定位分别有17%和22%以上的精度提高。（3）提出了一种基于曲面拟合技术的定位解决方案。通过对少量参考点的指纹采样，建立信号强度在一个物理区间上的连续分布函数，从而可以估计任意位置处的信号强度指纹。并将指纹的对比空间扩大到连续的物理区域内。实测结果显示，相比于传统的指纹定位，该定

7、位算法性能提高非常明显，而且具有较好的设备差异包容性和环境变化包容性。关键词：室内定位、无线局域网、接受信号强度、曲线拟合、曲面拟合I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,mobileinternetandsmartphoneshavebeenwidelydeveloped,sothedemandsforlocation-basedservicesareincreasingsignificantly.Mentionedforlocalizationandnavigation,onemayfir

8、stthinkoftheglobalpositioningsystem(GPS).ChinahasalsolauncheditsownBeidousatellitepositioningsystem.Whilethesatellite-basedl