基于RSSI和PDR的室内定位技术研究

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1、？／硕士学位论文基于ＲＳＳＩ和ＰＤＲ的室内定位技术研究作者姓名韩非指导教师姓名、职称千博教授＿申请学位类别工学硕士＿＿ｒ．学校代码10701学号1504121990分类号TN91密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于RSSI和PDR的室内定位技术研究作者姓名：韩非一级学科：控制科学与工程二级学科：控制理论与控制工程学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：千博教授学院：机电工程学院提交日期：2018年6月TheResearchofIndoorPositionAlgorithmBasedonRSSIandPDRTechnolo

2、gyAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinControlTheoryandControlEngineeringByHanFeiSupervisor:QianBoTitle:ProfessorJune2018西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和

3、致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宂成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工。与我作的同事对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。■＾｝本人签名：气鮮？日期：（西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和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属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论

4、文，；学校可以公布论文的全部或部分内容允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研宄成果完成的论、。文发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学保密的学位论文在。＿年解密后适用本搜权书：导师签名：本人签名＿盖ｉｔ－日期（〇？＾：ＭＫ日期：摘要摘要现代社会，定位技术已经成为信息通信领域的研究热点之一。由于全球定位系统GPS信号对建筑物的穿透力较弱，GPS信号无法很好的覆盖建筑物内部，因此室外已经非常成熟的GPS定位技术无法应用到室内定位中。同时，室内环境复杂，较多的遮挡物和室内人

5、员的复杂活动等都增加了室内定位实现的难度。目前，虽然基于无线信号的室内定位技术的定位精度和部署难度已经基本满足室内定位需求，如基于蓝牙的室内定位技术、基于WiFi的室内定位技术等，但是由于室内环境情况复杂，无线信号易受到干扰从而使得定位结果出现波动影响定位结果的精度，因此如何提升室内定位技术的抗干扰能力是目前室内定位的关键问题。由于使用单一定位技术很难解决这一问题，因此使用多种定位技术进行联合定位成为了目前室内定位技术的发展趋势。本文针对基于RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication,接收信号强度指示)的位置指纹定

6、位技术和行人航迹推算PDR(PedestrianDeadReckoning)定位技术进行了深入的研究，并针对两种技术提出了联合策略，提高了定位精度和系统稳定性。针对室内环境中无线信号传播不稳定、无线信道传播路径损耗模型无法精确反映室内实际环境中距离与信号强度的对应关系，以及实际定位时由于室内环境发生变化导致最终定位结果不理想的问题，本文针对基于RSSI位置指纹室内定位算法中的各个阶段提出了改进方案。首先，针对Beacon硬件本身存在的误差和所处的实际环境变化带来的环境偏差，提出了针对接收信号强度指示的RSSI修正方法，修正了RSSI值和实际环境中

7、距离的关系。之后，针对位置指纹定位算法中KNN（K-NearestNeighbor）指纹匹配算法的计算量较大的等问题，提出了基于空间过滤的KNN算法，有效减少了算法的计算量。最后，针对KNN指纹匹配算法在最终计算目标终端的位置时没有考虑各参考节点对位置的贡献度的问题，提出了加权KNN指纹匹配算法，提高了定位精度，并进行了仿真实验验证。为了提高行人航迹推算定位技术的定位精度以及算法的稳定性，本文设计了一种步频检测算法并提出了一种新的步长估计模型。首先，针对步频探测中加速度传感器测量的加速度信号值中包含地球的重力分量，并且存在传感器测量噪声以及行人行

8、走时身体抖动等问题，设计了一种基于滑动窗口的步频探测算法。在滑动窗口中对加速度信号值进行重力加速度的剔除和滤波处理，并使用峰值探测法和零