绿色wlan室内定位系统中radio map填充与恢复算法研究

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1、工学硕士学位论文绿色WLAN室内定位系统中RadioMap填充与恢复算法研究RADIOMAPCOMPLETIONANDRECOVERYALGORITHMINGREENWLANINDOORPOSITIONINGSYSTEM李佳哈尔滨工业大学2016年6月中图分类号：TN929.5学校代码：10213UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文绿色WLAN室内定位系统中RadioMap填充与恢复算法研究硕士研究生：李佳导师：马琳副教授申请学位：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

2、单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TN929.5U.D.C：621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRADIOMAPCOMPLETIONANDRECOVERYALGORITHMINGREENWLANINDOORPOSITIONINGSYSTEMCandidate：LiJiaSupervisor：A.Prof.MaLinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringInformationandCommunica

3、tionSpeciality：EngineeringSchoolofElectronicsandAffiliation：InformationEngineeringDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要近年来，各界纷纷提出“智慧”的理念，和谐、可持续发展是城市建设的愿景，“智慧城市”成为城市建设的首要选择。基于目标的位置信息服务在其中发挥着至关重要的作用，如机场导航系统和博

4、物馆智能导游等。随着移动智能终端和互联网技术的广泛普及，高精度室内外定位导航的应用需求日益增加。尤其是智能移动终端和基于位置服务的深度结合，逐渐改变了人们现有的生活方式和商业模式，并正在发挥着重要的基础支撑作用。目前，节能、降低能耗的绿色WLAN为WIFI室内定位系统的主要发展方向，为了实现功率最小化，用户根据实际的通信需求自适应地或人为的开启关闭AP（AccessPoint），同时，由于室内环境的变化，人员的流动和障碍物的阻碍等影响，所接收到来自某些AP的WIFI信号中可能含有大量的噪声，导致构建的RadioMap不完整且含

5、有噪声干扰。本文结合绿色AP的发展方向，提出了在以绿色WLAN为通信环境的室内定位系统中，基于MatrixCompletion与SVD相关理论的RadioMap填充与恢复算法，从而在大幅度降低AP能耗和射频辐射的同时，提高在线定位精度。（1）针对AP关闭导致RadioMap信号空间缺失的问题，本文提出了一种IALM-MC填充算法，该算法能够对有缺失元素的RadioMap进行有效填充，填充后的RadioMap可以与在线阶段接收的RSS（ReceivedSignalStrength）信号进行可靠地映射，进而提高了在线定位精度。目前

6、，对于不完整的RadioMap的传统处理办法是直接填入最小值，但这种处理方式导致定位误差过大，本文所提方法可以精确的填充不完整的RadioMap以达到减小在线定位误差的目的。（2）针对室内复杂的电磁环境和室内人员活动等客观条件对RadioMap引入噪声的问题，本文提出了一种基于SVD-Hankel矩阵的RadioMap恢复算法，该算法能够通过设置阈值门限的方式划分RadioMap中的噪声空间和RSS空间，有效地对RadioMap进行去噪处理。本文所提出的方法可以解决离线阶段构建RadioMap时接收信号强度含有噪声的问题，恢复

7、含有噪声的RadioMap以达到提高定位精度的目的。关键词：绿色WLAN；SVD；RadioMap填充；RadioMap恢复-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyears,the"wisdom"conceptcameintobeing,"smartcity"thatis,theuseofadvancedtechnologyasanimportantsupportforthecity.Locationinformationofthetargetplaysanimportantroleinthe"s

8、martcity".WiththerapidlygrowingpopularityofsmartmobileterminalsandmobileInternet,thedemandforhigh-precisionpositioningandnavigationindoora