室內(nèi)Radio-map建立方法與性能分析.pdf

1、近年來(lái)在無(wú)線通信領(lǐng)域，室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成為了一個(gè)研究的熱點(diǎn)。用戶在現(xiàn)有的室內(nèi)高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，可以使用移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)隨地接入互聯(lián)網(wǎng)，這給室內(nèi)WLAN環(huán)境下的定位提供了廣泛的發(fā)展前景。而在室內(nèi)WLAN定位系統(tǒng)中，位置指紋定位算法以普適性和高效性得到了廣泛的應(yīng)用。位置指紋定位算法主要有兩個(gè)步驟：離線測(cè)量階段和在線定位階段，在離線測(cè)量階段中，主要的工作是建立Radio-map。到了在線定位階段，定位系統(tǒng)使用Radio-map和當(dāng)前接收到的信號(hào)值，

2、通過(guò)定位算法計(jì)算出位置信息。
　　在現(xiàn)階段學(xué)術(shù)界對(duì)室內(nèi)WLAN定位系統(tǒng)的研究中，絕大部分研究機(jī)構(gòu)都把定位算法作為研究的重點(diǎn)，但是本文認(rèn)為，Radio-map作為整個(gè)定位系統(tǒng)的基石，不應(yīng)忽視建立Radio-map時(shí)可能對(duì)定位系統(tǒng)造成的影響。為了證明這一觀點(diǎn)，為了在保持定位精度的同時(shí)，減少 Radio-map建立的工作量，本文提出了基于奇異點(diǎn)過(guò)濾的網(wǎng)格插值Radio-map生成算法。
　　首先，本文對(duì)位置指紋定位算法的基本原理進(jìn)

3、行了研究，引入了經(jīng)典 KNN算法做為本文中檢驗(yàn)定位性能的算法。然后對(duì)實(shí)測(cè)的參考點(diǎn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，為基于奇異點(diǎn)過(guò)濾的網(wǎng)格插值Radio-map生成算法奠定了基礎(chǔ)。
　　其次，為了消除在建立 Radio-map時(shí)采樣數(shù)據(jù)的異常抖動(dòng)，本文提出了奇異點(diǎn)過(guò)濾算法，然后對(duì)單一參考點(diǎn)處的RSS數(shù)據(jù)總體建立了數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了正態(tài)性驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的奇異點(diǎn)過(guò)濾門限值對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了去奇異化處理。在現(xiàn)有的文獻(xiàn)中，建立 Radio-m

4、ap時(shí)，采用的信號(hào)主值多為采取方差，均值，最小值，最大值等經(jīng)驗(yàn)值，本文對(duì)這一經(jīng)驗(yàn)選擇主值的方法提出質(zhì)疑，并提出了分組采取主值算法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。在改進(jìn)的過(guò)程中，本文著重分析了結(jié)合奇異點(diǎn)過(guò)濾與分組采取主值算法時(shí)的Radio-map性能。
　　最后，為了快速的搭建定位系統(tǒng)，本文提出了基于網(wǎng)格插值的Radio-map建立方法并進(jìn)行了性能分析。由于插值點(diǎn)的信號(hào)值包含的位置信息比原始值會(huì)有一定程度的損失，隨著插值點(diǎn)的增加，定位精度呈現(xiàn)惡化的趨