基于角度射线投影的室内wlan众包协作定位算法

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1、分类号TN929.5密级公开UDC621.39学位论文编号D-10617-308-(2016)-01127重庆邮电大学硕士学位论文中文题目基于角度射线投影的室内WLAN众包协作定位算法英文题目AngelRayProjectionbasedCrowdsourcingCollaborationforIndoorWLANPositioningAlgorithm学号S130101150姓名史瑞康学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师周牧教授完成日期2016年6月8日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本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，

2、除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不巧含为获得重庆邮电大学或其他单位的一学位或证书而使用过的材料。与我同工作的人员对本文研巧做出的贡献均已在论文中作了明确的说明并致谢意。．作者签名：ｓｉ怎曰期：ｔＷ／年＾月ｇ曰ｉ学位论文版巧使用授权书本人完舍了解重庆邮由大学有权保留、使用学位论文纸质版和电子版的规定，，即学校有权向国家有关部口或机构送交论文允许论文被查阅和借阅等。本人授权電庆邮由大学可Ｗ公布本学位论文的全部或部分内容，可编入有、、、关数据库或信息系统进行检索分析或评价，可采用影

3、印缩印扫描或拷贝等复制手段保存、汇编本学位论文。（注：保密的学位论文在解密后适用本授权书。）作者签名；磅糸导师签名：闲Ａ＾＾：曰期：年《月＾曰曰期牟月８曰！（重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork,WLAN)技术自诞生以来，在无线通信领域一直处于快速发展状态。智能终端和移动互联网的迅速普及以及室内WLAN接入点(AccessPoint,AP)的广泛布置为室内WLAN定位技术的研究带来了巨大便利。用户在不需要增加额外设备的情况下，即可以较低成本方式满足定位导航需求。目前室内WLAN定位算

4、法中普遍使用的是指纹定位法，但指纹定位法的主要问题有两个：一是离线阶段指纹数据库的建立费时费力；二是在线阶段室内信号传播的复杂性导致定位匹配准确度不高。本文正是针对这两个问题展开研究，在指纹定位算法的基础上，提出一种基于角度射线投影的室内WLAN众包协作定位算法，在稀疏参考点条件下达到高精度定位的目的。本文算法分为离线阶段与和在线阶段两个部分。离线阶段包含两个步骤：指纹数据库的构建与预处理。在指纹数据库构建阶段，本文提出一种基于虚拟AP的室内WLAN指纹数据库构建。通过对离线阶段的稀疏指纹数据库进行线性回归分析得到总均方误差最小的最佳虚拟AP位置，进而利用多方向信号

5、传播模型对每个虚拟AP进行多方向指纹数据库的构建，从而将稀疏的指纹数据库扩建成多方向混合指纹数据库，在保证定位精度的前提下，减小了离线阶段的建库开销。在指纹数据库预处理阶段，本文利用基于Tanimoto相似度的仿射传播聚类对多方向混合指纹库进行预处理，形成聚类中心，减小在线阶段定位匹配时间，提高算法的实时性。在线阶段包括三个步骤：首先，众包协作点利用离线阶段形成的聚类中心进行粗定位和K近邻定位算法进行精定位得到自身的估计位置；其次，通过移动终端微机电系统的磁力计计算得到众包协作点相对于待定位点的角度信息；最后，构建基于角度射线投影的室内WLAN众包协作定位模型得到待

6、定位点最终估计位置。本文通过将众包协作点相对待定位点的角度信息和待定位点的接收信号强度信息结合起来，从而达到高精度定位的目的。并且在重庆邮电大学逸夫楼5楼实验环境中进行验证，本文算法在3米内累积误差概率达到89.54%，平均定位误差达到1.69米，从而验证了算法的有效性。关键词：室内WLAN，虚拟AP，仿射传播聚类，众包，协作定位I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractWirelessLocalAreaNetwork(WLAN)technologyhasbeeninastateofrapiddevelopmentinthefieldofwirele

7、sscommunicationssinceitsinception.TherapidpopularizationofintelligentterminalandmobileInternet,andtheextensivelayoutofindoorWLANaccesspoint(AP)havebroughtgreatconvenienceforthestudyofindoorWLANpositioningtechnology.Furthermore,usersdonotneedtoaddadditionalequipment,whichcanbeabletome