RFID室内三维定位算法研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目RFID室内三维定位算法研究专业学位类别工程硕士学号201022010615作者姓名李婧指导教师陈伟建万方数据分类号密级注1UDC学位论文RFID室内三维定位算法研究李婧指导教师陈伟建副教授电子科技大学成都申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2013年5月2日论文答辩日期2013年5月21日学位授予单位和日期电子科技大学

2、2013年6月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据THEALGORITHMRESEARCHBASEDONRFIDINDOOR3DPOSITIONINGAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicsandCommunicationEngineeringAuthor:LiJingAdvisor:ProfChenWeijianSchool:SchoolofCommunicationandinformati

3、onEngineering万方数据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究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它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。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、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。本人授权电子科技大学可以将学位论文

4、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。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要随着无线通信和嵌入式系统的发展，无线定位技术逐渐成为人们关注的热门话题，其中射频识别（RFID）定位技术由于其非接触、非视距、传输范围广、性能高和成本低等特点，受到了人们的青睐。本论文分析研究了RFID室内三维定位技术。首先对RFID室内定位系统进行了系统层面的分析，概述了国内外的研究现状，并对目前典型的二维和三维定位算法进行了研究分析，包括LANDMARC算法、VIRE算法、Sp

5、otON算法、VLM算法、Active-Passive算法，并通过仿真比较，对比分析了算法的优缺点。本文重点研究分析了基于VLM算法的RFID室内三维定位系统，深入研究了VLM定位系统中高斯噪声、读写器间距、读写器工作范围对其定位性能的影响。在此基础上提出了两种改进意见：SF-VLM方案和M-VLM算法。SF-VLM方案在VLM算法的基础上改进了系统的拓扑结构，有效解决了VLM算法中可能出现工作盲区而导致定位失败的问题，SF-VLM方案能够使系统定位的空间覆盖率达到100%。M-VLM三维算法在VLM算法的基础上增加了一个或多个移动读写器，增加了算法的约束条

6、件，从而提高了定位精度。M-VLM算法是一种以定位实时性换取定位精度的算法，可对静止或缓慢移动的目标进行定位，M-VLM算法的定位精度比VLM算法提高了25.7%。最后，利用Impinj公司提供的Speedway解决方案，对VLM室内三维定位系统进行了实验测试，在6.9m7.5m3.5m的室内空间下，仿真性能的RMSE为0.39m，实验测试结果的RMSE为1.39m。关键词：RFID、三维定位、SF-VLM、M-VLMI万方数据ABSTRACTABSTRACTAsthetechnologyofwirelesscommunicationandembedde

7、dsystemdevelops,wirelesspositioningsystemsarebeingpaidmoreandmoreattentionto.Comparedtootherpositioningtechnologies,RadioFrequencyIdentification(RFID)basedlocalizationsystemisgettingmoreattractiveduetoitsownadvantages,suchasnocontact,non-line-of-sightnature,promisingtransmissionran

8、geandcost-effectiveness.Fi