基于Android手机的室内定位技术研究与实现

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1、⑩硕士学位论文基于Android手机的室内定位技术研究与实现论文作者：徐伟指导教师：刘守印教授学科专业：通信与信息系统研究方向：无线传感器网络华中师范大学物理科学与技术学院2014年5月ResearchandImplementationofIndoorPositioningBasedontheAndroidMobilePhone么砌鲻括SubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementFortheM．s．DegreeinCommunication＆InformationSystemByXu何何Pos

2、tgraduateProgramCollegeofPhysicalScienceandTechnologyCentralChinaNormalUniversitySupervisor：LiuShouyinAcademicTitle：ProfessorSignatureLiuS／'I／07：nApprovedMay．2014⑨硕士学位论文MASTER’STltESIS华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不

3、包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。作者签名：镎，午1日期：沙，中年f月≯蛔学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保

4、密论文注释：本学位论文属于保密，在——年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：锈伟导师签名：如匀7呐j肿笤月丫日日期：影垆，月垆本人已经认真阅读“CALIS高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文提交“CALLS高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的规定享受相关权益。圃葱论裒埕交蜃溢后i旦坐生；旦二生；旦三玺发盔。作者签名：【犀，午日期：弘1眸f月2，‘f日驯币农幺．未以研导师签名：痧彬f。日期：伽7《，年j月叩日⑩硕士学位论文MASTER’STHESIS摘要室

5、内定位是指当人或者物体在室内时，获取其位置信息的定位技术。由于GPS(GlobalPositioningSystem)全球定位系统在全世界的普及，室外定位技术已经非常成熟，但是，在室内接收的GPS信号非常微弱，甚至接收不到，故室内定位需要采用新技术。目前，可用于室内定位的技术有很多，包括RFID、蓝牙、红外、UWB、ZigBee、W语i和行人航迹推算PDR(PedestrianDeadReckoning)技术等。行人航迹推算PDR技术是一种基于传感器信息计算行人相对位置的定位技术，它首先通过加速度传感器检测行人的步数并估算出步长，然后通过

6、磁阻传感器和陀螺仪计算出行人的方位角，最后获取人体移动的相对位置从而实现定位。相较于其他室内定位方法，行人航迹推算PDR不受外界环境影响，定位精度较高，但只能获取相对位置信息，且存在累积误差；而WiFi定位是基于设备接收到的WiFi热点的信号强度，来计算物体的位置信息，因此通过WiFi定位可获取绝对位置信息，可用来减小PDR定位累积误差，但是WiFi定位精度易受外界环境的影响。因此本文使用行人航迹推算PDR和WiFi联合定位技术，实现高精度和高稳定性的室内定位。此外，由于W'tFi热点已经广泛存在于室内空间，因此此种联合定位方式一般不需要

7、额外布置其他硬件设备。现在，智能手机越来越普及，WiFi成了必备功能，大多数智能手机也内置了加速度传感器和磁阻传感器，少数手机还内置了陀螺仪和气压计，因此直接使用智能手机实现室内定位成为了研究热点。本文以Android智能手机XIAOMIM1作为硬件平台，设计并实现了行人航迹推算PDR和W'tFi联合室内定位系统。首先，在Android手机上设计并实现WiFi室内定位；然后，基于Android手机平台设计并实现行人航迹推算PDR技术，并提出新的步长估计算法以提高定位精度；最后，提出行人航迹推算PDR和WiFi联合室内定位技术的融合策略，并

8、用实验验证。本文主要研究的内容和实现的工作有：(1)在WiFi网络基础上，研究和设计了基于Android手机平台的室内定位技术，并搭建基于WiFi定位的服务器；(2)研究和实现了基于Andro