基于wlan的室内定位技术研究.pdf

申请上海交通大学博士学位论文
基于 的室内定位技术研究
系 别 :计算机科学与工程系
研 究 生 : 张 明 华
学 号 :
学科专业 : 计算机应用技术
导 师 : 张 申 生 教授
上 海 交 通 大 学
二零零九年二月
A D issertation Submitted to Shanghai Jiao Tong U niversity in
Partial Fulfillm ent of the R equirem ents for the Degree of
Doctor of Philosophy
ST U D Y O N W L A N B A SE D IN D O O R L O C AT IO N
ESTIM ATIO N TEC H N O LO G Y
By
M inghua Zhang
(Com puter A pplication Technology)
D issertation Supervisor: Prof. Shensheng Zhang
February 2009
上海交通大学博士学位论文 摘要
基于 的室内定位技术研究
摘 要
随着无线网络的普及和普适计算技术的发展 , 基于位置的服务受到
越来越多的关注 , 在紧急救助 、 医疗保健 、 个性化信息传递等领域显 示
出巨大的活力 。 其中 , 定位技术是实现普适计算应用和基于位置的服务
的必要前提和关键。
但是 , 现有的定位技术 , 特别是室内定位技术 , 在使用成本 、 应 用
范围和便携性等方面还不能满足普适计算应用的需要 , 限制了基于位置
的服务在用户中的普及 。基于 和位置指纹的室内定位技术由于使
用范围广 , 能够以纯软件的方式实现 , 定位系统成本低等优点 , 成为近
年来普适计算和位置感知领域的一个研究热点 。
本文对这一技术进行了较深入 、 系统的研究 , 并针对定位准确度 、
移动设备能耗方面存在的问题 , 采用人工智能和数据挖掘理论 , 提出 了
相应的解决方案 。通过算法比较和实验分析 , 证明了方案的有效性和 可
行性 。论文的主要工作和创新点如下 :
( )通过在实际 环境中测得的位置指纹数据 , 从定位的角
度分析了无线信号在室内的传播特性 , 并提出一个表示定位平均误差 的
数学模型。
在基于 和位置指纹的定位技术里, 采样点间距、 接入点的
个数以及环境的干扰是影响定位平均误差的重要因素 , 但是对于这些 参
数的选取目前还没有较系统的指导 , 主要 依靠经验来确定 。该数学模 型
形式化地概括了定位问题中的一些关键因素。通过仿真实验 , 本文分析
了各因素与定位平均误差之间的关系 , 为设计定位算法 、 部署定位系统
上海交通大学博士学位论文 摘要
提供了一定的理论支持。
( )根据多源