基于差分信号强度的指纹室内定位算法-论文.pdf

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1、2014牟第8期文章编号：1009—2552(2014)08—0096—04中图分类号：TN925．93文献标识码：A基于差分信号强度的指纹室内定位算法祝正元，徐昌庆，刘乾晨，原野(上海交通大学上海市北斗导航与位置服务重点实验室，上海20245)摘要：指纹定位以其低成本，高兼容性，高扩展性成为主流的室内定位技术。但是其依靠预先采集指纹强度的方式限定了其定位终端必须是采集信号的终端。这极大局限了指纹室内定位的应用场景。实验表明，不同终端之间在相同位置接收到相同接入点的信号可有5dBm一15dBm的误差。为了消去该误差对定位结果造成的

2、影响，文中提出采用差分信号强度作为数据库指纹以计算定位结果。通过仿真，得到的结果表明这种定位方式明显提高了非采样终端的定位精度。关键词：指纹定位；差分信号强度；RSS；非采样终端DiferentialsignalstrengthbasedalgorithminindoorfingerprintlocalizationZHUZheng—yuan，XUChang—qing，LIUQian—chen，YUANYe(KeylabofShanghaiBeidouNavigationandPositionService，ShanghaiJia

3、otongUniversity，Shanghai200245，China)Abstract：Fingerprintlocalizationhasbecomeoneofthemostpopularindoorlocalizationmethodsforitslowcost，highcompatibilityandhighextension．Eventhough，theapplicationislimitedasthealgorithmrequiresthelocationterminalbeingthesameastheoneuse

4、dinofflinephase．TheexperimentshowsthatthediferenceofthesignalstrengthbetweentwoterminalsfromthesameAPatthesamelocationisabout5dBm一15dBm．Toeliminatetheefectofsuchdiference，thispaperproposesanewfingerprintalgorithmusingdiferentialsignalstrength．Thesimulationresultshowst

5、hatthismethodgreatlyimprovesthelocalizationaccuracyfromdiferenttermina1．Keywords：fingerprintlocalization；differentialsignalstrength；RSS；non—sampleterminal0引言ceivedSignalStrength，RSS)信号进行差分操作，之后近来，与室内定位有关的技术得到长足的进步，再与指纹数据库进行比对，以消除定位中共同干扰源对定位精度的影响。通过仿真发现，该方法可以基于不同设备的室内定

6、位方法不断出现。其中由wi—Fi技术扩展而来的室内定位方案由于其低成实现不同终端较好的定位精度。本、高普及以及易于布设等优点，成为室内定位技术1指纹定位技术研究中的热门。目前基于wi—Fi定位的技术主要由于室内环境多为非视距(NonLineofSight，是通过指纹数据库匹配的方式实现的，这种方式的NLOS)环境，传统的三角定位难以在室内环境中应优点是易于实现，精确度较高，同时对室内环境要求用。为了克服这种困难，文献[2]提出了通过预先很低。但是该定位方式对定位设备有一定要求，为建立室内位置点对应RSS强度的方式以实现室内了提高定

7、位精度，发送与接收端设备必须保持与采定位。实现这种定位方式需要两部分工作：线下场集指纹数据库时的设备相同；此外，室内环境的信号景训练以及线上定位部分。在场景训练部分，接收强度往往会随着周围环境变化而变化，因此大大降收稿日期：2013—11一o6低了定位的准确性⋯。本文设计了一种基于差分作者简介：祝正元(1989一)，男，硕士，研究方向为室内无线定位以方式的Wi—Fi定位技术，对接收信号强度(Re-及认知无线电技术。一96一机周期性的读取环境中各个接人点的RSS信息，将终端的G作为接收信号的一部分记录在指纹库中位置坐标，AP的MAC

8、地址信息，和该位置的RSS了，而换成另一种终端时，由于G会有很大变化，这信号强度及其分布一一对应。完成RSS信号采集样就导致定位结果误差严重。工作之后，这些记录被放到一个定位数据库中；在定为了验证不同终端对接收信号强度的影响，本位阶段，接收机会将实