基于輔助節(jié)點協(xié)作的Wi-Fi室內定位方法.pdf

1、伴隨著全世界范圍內對于移動互聯(lián)網技術的有力提升，Wi-Fi網絡在人們的日常生活中的普及性越來越高，所扮演的角色越來越重要，并且其覆蓋的區(qū)域以及使用的范圍也越來越廣。同時，基于位置的多樣式服務也更多地受到人們的關注。其中，基于RSS的Wi-Fi定位技術，因其較低的布置成本、較高的實現性、高精度的定位和良好的擴展性等優(yōu)點，吸引著人們的眼球，迅速地成為當前室內定位技術中重要的研究熱點。
　　本文論述了國內外基于Wi-Fi室內定位方法的研

2、究現狀和發(fā)展動態(tài)，結合RSS時間序列的相似性原理選擇“輔助節(jié)點”，采用改進的卡爾曼濾波夫人NLOS誤差消除算法用于節(jié)點間TOF測距，結合窮舉法和最大梯度下降法優(yōu)化定位誤差。同時，針對克拉美羅下界對傳統(tǒng)的基于RSS或TOF定位方法性能評價的分析，研究輔助節(jié)點以及接入點數量對算法性能的影響。本文的主要工作如下:
　　1、基于RSS時間序列相似性的輔助節(jié)點的選取。針對傳統(tǒng)基于RSS指紋定位算法的定位精度取決于匹配算法和指紋數據庫的準確性

3、的現狀，認識到當前室內存在諸多的Wi-Fi設備，其信息可以被用于提高定位的精度，同時僅單純地考慮單個節(jié)點信息，不能充分利用室內環(huán)境中其他節(jié)點的信息。因此，本文根據RSS時間序列的相似性原理選擇參與輔助定位的節(jié)點。
　　2、提出了基于輔助節(jié)點協(xié)作的Wi-Fi室內定位方法。根據RSS時間序列的相似性原理選擇輔助節(jié)點，認識到TOF測距誤差并不符合高斯分布的規(guī)律，采用基于改進卡爾曼濾波的NLOS誤差消除算法用于節(jié)點間的TOF測距，并根據每

4、兩個節(jié)點間的距離進行空間建模，采用窮舉法和最大梯度下降法優(yōu)化定位誤差。通過實驗研究輔助節(jié)點選取的門限值、采用窮舉法的劃分等份以及不同實驗環(huán)境下算法的性能，結果表明所提出的算法相比于傳統(tǒng)的基于RSS的定位算法，其定位精度高，定位誤差小且魯棒性好。
　　3、提出了基于輔助節(jié)點協(xié)作的Wi-Fi室內定位方法的克拉美羅下界分析。綜合分析傳統(tǒng)的克拉美羅下界對基于RSS或TOF定位方法性能評價的研究現狀，從輔助節(jié)點以及接入點數量的深入分析并實驗