基于手机传感器和地标的radio map建立算法研究

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1、硕士学位论文基于手机传感器和地标的RadioMap建立算法研究RESEARCHONRADIOMAPCONSTRUCTIONALGORITHMBASEDONSMARTPHONESENSORSANDLANDMARKS苏邵麟哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN929.5学校代码：10213国际图书分类号：621.396密级：公开工学硕士学位论文基于手机传感器和地标的RadioMap建立算法研究硕士研究生：苏邵麟导师：徐玉滨教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classi

2、fiedIndex:TN929.5U.D.C:621.396DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONRADIOMAPCONSTRUCTIONALGORITHMBASEDONSMARTPHONESENSORSANDLANDMARKSCandidate：SuShaolinSupervisor：Prof.XuYubinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeri

3、ngAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationTechnologyDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着基于位置的服务的兴起，室内定位技术便成为了研究的热门领域。其中，基于WLAN的室内定位技术虽然具有精度较高，成本较低，且不需添加额外设备等优势，但位置指纹数据库RadioMap的建立往往需耗费大量的时间和人力。因此，在保证所建立的指纹数据库维持一定定位精

4、度的前提下，研究如何能够减少建立所需工作量，提高其建立的效率的方法就显得尤为重要。本课题提出一种基于智能手机传感器和地标的RadioMap快速建立算法，旨在保证一定定位精度的前提下，利用用户日常的活动建立起定位区域的RadioMap。研究重点在于结合手机的传感器数据和地标推算用户的运动轨迹，随后与测量信号强度相结合形成RadioMap，并用于WLAN室内定位。(1)针对行人行迹推算法不能在用户切换手机放置模式时获得很好的计步和方向估计的问题，提出了一种模式切换情境下计步和方向估计算法，该算法考虑了用户运动中切换手机放置模式的情况，可得到更为精确的计步和方向估计

5、结果。该算法首先判断用户是处于普通行走状态或是切换手机放置模式的状态，并分别对两种状态进行计步。用户轨迹的方向估计则通过计算手机姿态角的变化并结合转角地标的信息来完成。测试结果表明，本文提出的计步和方向估计算法不需得知用户的初始位置及手机姿态，并能在用户存在模式切换的情境下获得满意的计步和方向估计。(2)针对传统的位置指纹定位方法中RadioMap建立效率较低的问题，提出了一种利用地标确定用户运动轨迹从而建立RadioMap的算法，该算法利用普通用户的运动轨迹建立RadioMap，提高了RadioMap的建立效率。本文将地标用于确定用户的运动方向和运动轨迹，而

6、非传统的行人行迹推算法中用于校正用户位置。运动轨迹确定完成后，则通过结合对应的测量信号强度，完成建立RadioMap的工作。本文所选取的地标分为转角地标和磁性地标两类，且对于不同类型的地标分别选取相应的算法进行判断。本文提出的基于手机传感器和地标的RadioMap建立算法综合考虑了WLAN室内定位技术和基于航迹推算定位技术的不足。测试结果表明，本文提出的RadioMap建立算法可在保证较高定位精度的前提下，大幅提高了RadioMap的建立效率，且不需专业人员进行测量，降低了系统构建的复杂度。关键词：WLAN定位；RadioMap；手机传感器；地标-I-哈尔滨工

7、业大学工学硕士学位论文AbstractWiththepopularizationoflocationbasedservice,indoorlocalizationhasbeenattractingmoreandmoreattentionsinresearchfield.AlthoughtheWLANbasedlocalizationperformsbetterinlocationestimation,equipmentcostandextrapreparationthanothertechniques,thehugeconsumptioninbuildingr

8、adiomapremainsaprob