室內Radio-map建立方法與性能分析.pdf

1、近年來在無線通信領域，室內無線網(wǎng)絡成為了一個研究的熱點。用戶在現(xiàn)有的室內高速無線網(wǎng)絡環(huán)境下，可以使用移動設備隨時隨地接入互聯(lián)網(wǎng)，這給室內WLAN環(huán)境下的定位提供了廣泛的發(fā)展前景。而在室內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用。位置指紋定位算法主要有兩個步驟：離線測量階段和在線定位階段，在離線測量階段中，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和當前接收到的信號值，

2、通過定位算法計算出位置信息。
　　在現(xiàn)階段學術界對室內WLAN定位系統(tǒng)的研究中，絕大部分研究機構都把定位算法作為研究的重點，但是本文認為，Radio-map作為整個定位系統(tǒng)的基石，不應忽視建立Radio-map時可能對定位系統(tǒng)造成的影響。為了證明這一觀點，為了在保持定位精度的同時，減少 Radio-map建立的工作量，本文提出了基于奇異點過濾的網(wǎng)格插值Radio-map生成算法。
　　首先，本文對位置指紋定位算法的基本原理進

3、行了研究，引入了經(jīng)典 KNN算法做為本文中檢驗定位性能的算法。然后對實測的參考點數(shù)據(jù)穩(wěn)定性進行了分析，為基于奇異點過濾的網(wǎng)格插值Radio-map生成算法奠定了基礎。
　　其次，為了消除在建立 Radio-map時采樣數(shù)據(jù)的異常抖動，本文提出了奇異點過濾算法，然后對單一參考點處的RSS數(shù)據(jù)總體建立了數(shù)學模型，并進行了正態(tài)性驗證。在此基礎上，根據(jù)不同的奇異點過濾門限值對原始數(shù)據(jù)進行了去奇異化處理。在現(xiàn)有的文獻中，建立 Radio-m

4、ap時，采用的信號主值多為采取方差，均值，最小值，最大值等經(jīng)驗值，本文對這一經(jīng)驗選擇主值的方法提出質疑，并提出了分組采取主值算法對其進行改進。在改進的過程中，本文著重分析了結合奇異點過濾與分組采取主值算法時的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建立方法并進行了性能分析。由于插值點的信號值包含的位置信息比原始值會有一定程度的損失，隨著插值點的增加，定位精度呈現(xiàn)惡化的趨