基于WLAN的AP端無線定位系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、室外定位技術(shù)尤其是GPS在最近幾年得到了廣泛應(yīng)用,它提供的高精度定位服務(wù)在軍事和民用方面都發(fā)揮了巨大的作用,給人們的生活帶來了極大的便利,但是由于建筑物的阻擋,GPS在室內(nèi)的信號相當(dāng)微弱,甚至在相當(dāng)一部分情況下搜索不到衛(wèi)星信號,此時GPS顯得力不從心。同時,在大型商場、大型倉庫內(nèi)卻急需一種可靠的方法來解決室內(nèi)定位和導(dǎo)航的問題。本文在Wi-Fi接收信號強(qiáng)度(Received Signal Strength,RSS)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種AP

2、端的差分多天線定位算法,它不同于傳統(tǒng)的定位目標(biāo)的自我定位,而是在AP端完成定位,同時基于該算法實(shí)現(xiàn)的定位系統(tǒng)簡單、增加的額外設(shè)備少、成本低,在定位精度上也有自己的優(yōu)勢,經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,相對Wi-Fi環(huán)境下其它定位方法,能有效提高定位精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,因此它是一種可行的可靠的新的室內(nèi)定位方式。
　　本文首先在分析接收信號強(qiáng)度統(tǒng)計特性的基礎(chǔ)上,在WLAN中引入差分多天線定位思想,通過兩個天線采集的RSS數(shù)據(jù)的差值來降低接收信號強(qiáng)度不穩(wěn)定

3、的影響,差分能有效降低 Wi-Fi信號在傳輸過程中受到的影響,因?yàn)閮商炀€只相隔很近的距離,它們接收的Wi-Fi信號可以認(rèn)為是經(jīng)過了大致相同的傳輸環(huán)境,差值僅來自于兩天線與定位盲點(diǎn)之間的距離差,而通過這個距離差和 RSS的差值正好能確定盲點(diǎn)的軌跡,再通過定位系統(tǒng)內(nèi)多個AP的協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)定位的目的。同時在通過盲點(diǎn)軌跡確定盲點(diǎn)坐標(biāo)的過程中,文中還設(shè)計了一種確定盲點(diǎn)坐標(biāo)簡單而有效的算法,來克服Wi-Fi信號測距模型不夠準(zhǔn)確的缺點(diǎn)。
　　

4、其次,本文從接收信號強(qiáng)度的功率輻射模型出發(fā),對Wi-Fi接收信號強(qiáng)度的特性作出分析,發(fā)現(xiàn)接收信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)中經(jīng)常摻雜著許多異常點(diǎn),而這些異常點(diǎn)對定位會造成不利影響,因此本文對接收信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)引入中值濾波的方法來降低外界偶然因素對RSS造成的干擾,同時對Wi-Fi信號在室內(nèi)的反射、折射和衍射也有一定程度上的抑制作用。
　　最后,根據(jù)本文設(shè)計的定位算法,在三臺Wi-Fi路由器上實(shí)現(xiàn)了該定位系統(tǒng),同時針對該定位算法的特點(diǎn),設(shè)計了一個類數(shù)據(jù)