基于wifi位置指纹的室内定位算法的研究与优化

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1、；■肖广东工业大学硕：ｔ学位论文＾（工程硕±）’；．，＇寮＇基于ＷｉＦｉ位置指纹的室内定位算法的研究与化化毛勤－．，■＇－－＞＞，，．．＇＂－＇一、－＇？品岑沪？＞＇■‘、＇，吟；？＇－？＊－．、＇Ｖａ－、＇‘＂丫．巧孩．＇少＇．‘’＇‘Ｗ巧■＇寸；７；＇培榮、、请二〇－六年五月气：、調。．．．：兴；’＇．．？广．．＾－．．暴幾奏；．立聲．＇＇＇．。＇‘＾．．．．＇．＇＇作托一皆．去

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3、赵汝强工稻师学科（专业）或领域名称；计算化巧乂学生所属学院：计篡化学院论文答辩日期：２０１６年５月２７曰ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ１：０ＧｕａｎｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆｇｄｇＴｅｃｈｎｏｌｏｆｏｒｙｇｙ化ｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）ＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＩｎｄｏｏｒＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎＢａｓｅｄｏｎｐｇｉＦｌＷｉＬｏｃａｔｉｏｎＦｉ

4、ｎｇｅｒｐｒｉｎｔｉｎｇＡｇｏｒｉｔｈｍＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＭａｏＱｉｎＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．Ｚｅｎ目ｉｐｇＭａ２０１６ｙＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，５１０００６ｇ，ｇｇ摘要摘要物联网技术的飞速发展，位置服务越来越受到人们的关注，由于室内定位环境的复杂性，室外定位技术已

5、经不能满足人们的定位需求。互联网时代的到来使得ＷｉＦｉ网络迅速普及，化門技术Ｗ其成本低，易部署，传播范围广等特点己经成为日常生活中不可或缺的上网方式。位置指纹算法是典型的非测距算法，该算法首先建立位置指纹＂＂一一库，定位区域内每个位置都对应个指纹，从而可Ｗ通过查找位置指纹库来进行定位。因此本文在深入研巧现有的基于ＷｉＦｉ位置指纹算法的基础上，分别指出了离线建库阶段和在线定位阶段的不足之处，并提出了相应的改进方案，主要工作包括如下凡个方面：１．针对基于信号强度值的位置指纹库存在

6、嗦声的问题，提出采用髙斯滤波算法，一对同样本点的信号强度进行多次测量，过滤小概率的信号强度值，从而达到去除噪。ＫＫ声的目的提出采用均值聚类算法对数据库进行预处理，将位置指纹库训练成为一个聚类，每个聚类中存放相互之间欧式距离最短的信号指纹，每个聚类中存在着唯，送，避免指纹库杂乱冗余聚类中也种预处理方法不仅可Ｗ在数据量大时，还可Ｗ通过待测节点与聚类中也的信号强度值比较来减少算法在位置估算阶段的汁算量。２．针对传统的位置指纹算法在更新位置指纹库时人力和物力巨大耗费的问题，提出利用压

7、缩传感理论和重必拉格朗日插值算法来更新位置指纹库。压缩传感理论将指一个最小纹向量的重构过程转换为／范数的优化问题并通过最小全变分方法求解原始。指纹向量、。重屯拉格朗日插值算法利用样本节点间的空间相关性使得在离线阶段通过测量少量指纹就可重建位置指纹库。本文在真实室内环境下的实验中验证了压缩传感、算法和重屯拉格朗日插值算法在自适应构建位置指纹库方面具有的优势。３．在深入研究现有的室内位置指纹算法的在线定位阶段算法基础上，提出了加权模糊匹配算法来提高定位精度，该方法将传统的求解高次坐标

8、问题转换成空间隶属度，通过贴近度加间题，利用模糊匹配算法计算未知节点与指纹库中己知节点的贴近度权定位未知节点。较之于传统的在线估测算法，该方法减少了参与定位的匹配指纹个数，并给每个参与定位的指纹点按信号强度值的大小分配权重，按照权重计算估测得到未知节点的坐标，实验表明加权模糊匹配算法的定位计算过程更加简单便捷，定位Ｉ广东工业大学巧壬学位论文精度更高。４．利用卡尔曼滤波算法对位置指纹算法得到的估计值进行误差