基于wifi的室内定位技术研究

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1、＇Ｖ，＇ｖ／‘；Ｖ．，：１０２９３单位代码：密级：公开？啼聲少邊考巫＃僅硕女化ＡｉＰ论文题目：基于Ｗｉ巧的室内定位技术研巧，、、－）．１２１３０１２３３１学号，Ｖ姓名周慧：；导师王磊副教授：专业学位类别工程硕壬全曰制类型电子与通信工程专业（领域）二０—六年Ｈ月论文提交日期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足我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。－论，除了文中特别加尽我所知＾＾１标注和致谢的地方外

2、文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果。，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一了谢意与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示。一。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，廬意承担切相关的法律责任－＞０？中公／＾：！研巧生签名：日期［聲脅南京邮电大学学位论文使用授权声明ｙ；本人授权南京邮化大学可？保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子义档Ｗ？：可化许论文被查閒和借阅；将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索论文。采用影印、汇编本学位本文电子

3、文档的内容和纸质论文、缩印或扫描等复制手段保存一致。论文的内容涉相密学位论文在的公布（包括刊凳）授权南京邮电大学研究生院办理。解密后适用本授权书。研究生签．《名：两诗，、导师签名：壬爲．日期：斗ResearchonIndoorLocalizationTechnologyBasedonWirelessFidelityThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByHuiZhouSupervi

4、sor:Prof.LeiWangMarch2016摘要无线网络的发展和普适计算技术的广泛应用使基于位置的服务（LocationBasedService，LBS）对移动用户的位置信息需求逐步增多。目前，基于卫星信号的室外定位系统已非常成熟，但无法应用在结构复杂的室内环境，因而室内定位技术迅速成为人们的研究热点。同时，高速发展的无线网络技术因其通信速度快、部署方便等特点使基于WiFi的室内定位技术得到广泛关注和研究。因此，本文以基于WiFi的室内定位方法中应用最广泛的位置指纹定位技术作为研究基础，针对其中存在的问题研究了相应的改进算法和策略，并基于该算法和

5、策略在Android平台上实现了一套定位和地图相结合的室内定位系统。具体研究内容如下：第一，针对基于接收信号强度（ReceivedSignalStrength，RSS）的WiFi室内定位技术中传统加权K近邻（WeightedK-nearestNeighbor，WKNN）算法不能自适应获取WLAN中有效接入点且参考点匹配准确度不高的问题，本文研究了自适应匹配预处理WKNN算法。该算法中每个实时定位点自适应地根据网络状况对无线接入点（AccessPoint，AP）的RSS均值由大到小排序，然后选择RSS均值较大的前M个AP，与参考点中对应的M个AP一起参与

6、匹配预处理计算，从而优化了传统的指纹定位算法。实验结果表明，该算法可获得30%以上的定位误差改善，有效提高了定位精度和定位稳定性。第二，针对不同设备间RSS检测能力差异导致指纹数据库不能直接匹配不同品牌和型号的移动设备，从而使定位精度和稳定性降低的问题，研究了一种基于余弦相似度（CosineSimilarity，CS）的RSS检测差异补偿策略，该策略引入余弦相似度作为不同设备之间能否进行RSS差异补偿的度量标准，对满足度量标准的设备组通过比值校正的方法补偿RSS检测差异，有效解决了由于不同设备RSS检测能力差异带来的定位精度和稳定性下降问题。第三，基于

7、Android平台实现了一套基于室内地图的WiFi室内定位系统，该系统将室内定位技术和室内地图技术有机结合，在离线训练阶段只需轻轻点击地图即可从地图数据库中获得该参考点的坐标及楼层信息并保存至指纹数据库，极大地简化了离线训练过程，同时可将每一个参考点都直观地显示在地图上，使参考点训练更加简洁、直观、合理。在线定位阶段也可利用地图数据使定位更加准确、直观、高效。在此基础之上，该系统实现了单点定位、移动定位和历史轨迹查询等功能，并且为未来系统功能的扩展提供了接口。最后，在该系统中对上述两点算法进行了实际的测量和验证，效果显著。关键词：WiFi室内定位，室内

8、地图，加权K近邻算法，自适应匹配预处理，余弦相似度，RSS差异补偿，比值校正IAbstract