安卓移动终端室内定位系统设计与实现

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1、中文图书分类号：TN92密级：公开UDC：39学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：安卓移动终端室内定位系统设计与实现论文作者：王奇学科：信息与通信工程指导教师：黎海涛论文提交日期：2016年6月UDC：39学校代码：10005中文图书分类号：TN92学号：S201302079密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：安卓移动终端室内定位系统设计与实现英文题目：DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFINDOORPOSITIONINGSYST

2、EMBASEDONANDROID论文作者：王奇学科：信息与通信工程研究方向：无线通信申请学位：工学硕士指导教师：黎海涛副教授所在单位：电子信息与控制工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的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，也不包含为获得北京工业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

3、了明确的说明并表示了谢意。签名：王奇日期：2016.6.18关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：王奇导师签名：黎海涛日期：2016.6.18摘要摘要随着移动互联网技术的迅速发展以及基于位置服务（LBS）需求的日益增加，室内定位技术随之快速发展。目前，人们对基于移动终端的各种室内定位技术进行

4、了广泛研究。例如，基于WiFi的定位技术、基于蓝牙的定位技术、基于图像的定位技术以及基于惯性传感器的惯性导航技术等。其中，基于惯性传感器的惯性导航技术不依赖于外部信号，具有稳定性高、成本低的优点；基于WiFi的定位技术因WiFi接入点（AP）的遍布性，具有较好的推广性，尤其是WiFi指纹定位技术，其具有精度高、成本低和实现简单等优点。本文围绕着基于惯性传感器的行人惯性导航技术、WiFi指纹定位技术及机器学习定位技术，对定位算法的精度、计算复杂度以及稳定性等方面做了深入研究。具体地，论文主要完成以下

5、工作。首先，本文分析了现有惯性导航定位技术的原理及影响其定位精度的主要原因。经研究发现，现有的行人惯性导航技术中步态检测算法在慢速行走情况下的准确率有待提高，标准粒子滤波算法应用于环境复杂的室内场景中其性能有待优化。因此，本文提出了一种动态功率阈值调整的步态检测方法，有效提高了行人步态检测准确率；同时加入地图信息改进了粒子滤波算法，提高了行人惯性导航精度。最后把所提方法在Android平台实现并做了相应测试。实验结果表明，所提方法比传统方法定位精度更准确。进一步，分析了行人惯性导航定位方法在实际应

6、用中存在的主要问题，即累积误差问题。针对该问题，选择了WiFi指纹定位技术，提出WiFi指纹辅助的行人惯性导航技术，通过所提联合定位算法定时校正行人惯性导航的位置。并把所提方法在Android平台实现并完成相应测试。实验结果表明，所提定位技术可以有效解决行人惯性导航累积误差问题，且具有较高的精度与稳定性。最后，对机器学习室内定位技术进行了研究，分析了多种机器学习算法的定位精度及计算时间。选择了定位精度较高的机器学习算法，利用该算法定位精度高，行人惯性导航技术实时性好的优点，提出机器学习算法与行人惯

7、性导航相结合的定位技术。把所提方法在Android平台实现并完成测试。实验结果表明，相比较于指纹定位法及上面所提定位技术，该方法具有更高的定位精度。关键词：室内定位；指纹定位；惯性导航；机器学习；传感器IAbstractAbstractWiththedevelopmentofmobileInternettechnologyandtheincreasingdemandoflocation-basedservices(LBS),indoorpositioningtechnologyhasbeendev

8、elopedrapidly.Awiderangeofindoorpositioningtechnologybasedonmobileterminalsisstudiedextensively.Forexample,theWiFipositioningtechnology,bluetoothpositioningtechnology,imagebasedpositioningtechnologyandinertialnavigationtechnology,etc.Theinerti