基于位置指紋的WLAN室內(nèi)自適應定位技術研究.pdf

1、隨著智能終端和移動互聯(lián)網(wǎng)技術的蓬勃發(fā)展，位置服務已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的物聯(lián)感知信息，在導航導購、醫(yī)療救助、工業(yè)流水線以及VR主題游戲等方面表現(xiàn)出巨大活力?；谖恢弥讣y的無線局域網(wǎng)（WLAN）室內(nèi)定位技術以其低廉的定位成本、廣泛的普適性以及較好的定位精度，成為位置感知領域的研究熱點。然而隨著室內(nèi)區(qū)域不斷擴大，室內(nèi)環(huán)境結(jié)構(gòu)愈發(fā)復雜多變，多徑效應、人員流動等因素致使接收信號強度（RSS）表現(xiàn)出不確定性和復雜性，嚴重影響 WLAN位置指紋

2、室內(nèi)定位技術的定位精度，因此如何提供精確可靠的位置服務仍存在許多問題亟待解決。
　　本文系統(tǒng)性分析了 WLAN位置指紋室內(nèi)定位技術，以日益增長的位置服務需求為應用背景，圍繞定位精度低，定位魯棒性差，接入點（AP）選擇等定位中存在的問題，提供了相應的解決方案，并通過實驗驗證了方案的可行性。
　　首先，本文通過大量的室內(nèi)實驗，深入分析室內(nèi)RSS的傳播特性和RSS波動的影響因素，驗證了RSS與物理位置的關聯(lián)特性。并采用仿真實驗對室

3、內(nèi)定位精度的影響因素進行分析，為后續(xù)室內(nèi)定位技術的研究和參數(shù)選取提供重要的實驗基礎和理論支持。
　　其次，針對RSS不確定性影響定位精度的問題，提出一種基于聚類分析的WLAN指紋自適應定位算法。在離線階段，根據(jù)箱線圖法和核密度估計法的性質(zhì)，設計了一種數(shù)據(jù)異常值檢測方法以去除粗大誤差，降低RSS信息冗余。接著針對設備間RSS的差異性，采用偏移量補償法校正設備RSS，降低設備間系統(tǒng)偏差對定位精度的影響。在定位階段，采用仿射傳播聚類劃分

4、定位區(qū)域，利用余弦相似度法實現(xiàn)在線RSS的區(qū)域特征粗匹配和確定區(qū)域位置指紋細匹配，結(jié)合距離和相似度信息確定近鄰參考點定位貢獻度權重，實現(xiàn)自適應室內(nèi)定位。實驗結(jié)果表明：本文提出的算法可以有效降低匹配定位的計算量，提高室內(nèi)定位的精度和穩(wěn)定性。
　　最后，針對不同接入點信息量的差異性問題，提出一種基于黃蜂群響應的AP選擇算法。該算法以黃蜂群響應閾值模型為基礎，設計接入點效用函數(shù)，從 RSS值大小，RSS穩(wěn)定性和RSS采樣比例三個方面度量