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?无线定位技术?课程报告
基于WIFI的室内定位技术
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姓站接收移动终端上传的信号，利用接收到的信号进行定位；移动终端型是由移动终端利用各个基站下传的信号做定位运算。其中上传和下传的信号可分为接收的信号强度〔Received Signal Strength Indication，RSSI〕、信号到达的角度〔Angle of Arrival，AOA〕、信号到达的时间〔Time of Arrival，TOA〕以及不同信号到达的时间差〔Time Difference of Arrival，TDOA〕等。整个定位的流程REF _Ref433489504 \h 图 21所示。
图 STYLEREF 1 \s 2SEQ 图 \* ARABIC \s 1 1 室内定位流程图
定位测距原理
定位技术根据定位过程中采取方法的不同分为基于传播过程的定位方法和基于其他辅助终端的定位方法[7]，这里主要介绍基于传播过程的定位方法。
1〕基于信号传播时间〔Time of Arrival，TOA〕
TOA方法[8]主要测量无线信号在AP和移动终端之间的单程传播时间或者收发一次的来回传播时间[1]。前种方法要求AP或移动终端能够记录信号发出的准确时间，并且对收终端的钟有着十分高的要求，这样才能保证记录时间的准确性；而后者不要求两个终端时间同步，是一种十分常见的测量传播时间的方法，但同样对时钟的精确度有着十分高的要求。
设无线电波从AP1传播到移动终端所需时间为，其传播速度为，那么移动终端必位于以AP1位置为圆心，为半径的圆上。同理在AP2、AP3上进行相同的计算，在理想情况下，三个圆交汇于一点，这个点就是移动终端所在位置，如图 22所示。
图 STYLEREF 1 \s 2SEQ 图 \* ARABIC \s 1 2 TOA方法示意图
2〕基于信号传播的时间差〔Time Difference of Arrival，TDOA〕
TDOA方法[1]是通过检测无线信号到达两个AP的时间差来确定移动终端的位置，非常有效的降低了TOA测量时对发射终端和接收终端时钟同步的性能要求。采用三个不同的AP就可以得到两个TDOA值，移动终端就位于两个TDOA决定的双曲线的交点上。如果有三个以上的AP，那么可以得到多个双曲线方程，如果传播过程以及测量等都为理想情况，理论上这些双曲线方程都会交于一点，而这点就是移动终端的位置。
图 STYLEREF 1 \s 2SEQ 图 \* ARABIC \s 1 3 TDOA方法示意图
3〕基于信号到达角度〔Angle of Arrival，AOA〕
在基于信号到达角度AOA[5]的定位机制中，AP节点通过天线阵列或多个超声波接收机感知来自待定节点信号的到达方向，计算接收节点和发射节点之间的相对角度或方向，再通过集合法那么计算出节点的位置。AOA定位不仅能确定节点的坐标，还能同时得知未知终端的方位信息。但是测量到达角度通常需要定向天线，由于这个原因，它的应用会带来额外的本钱和系统复杂度，且易受外界环境的影响。
4〕基于接收信号强度〔Received Signal Strength Indication，RSSI〕
实验说明，无线信号在传播过程中遵循以下规律[9]：在AP发射功率一定的情况下，接收到的信号强度与收发双方的距离成反比关系，距离越近，接收方收到的信号强度越强，反之那么接收到的信号强度越弱。信号强度与发射端到接收端距离满足以下公式：
2()
式()中，为接收到的信号强度；取决于发射功率、额外损耗和其他系统常数；为路径损耗指数；为通信链路物理路径长度，即发射端到接收端的距离。
RSSI方法根据的电波传播模型，由移动终端测量来自几个AP的信号强度值，利用三个或三个以上信号强度值转化成移动终端到基站的距离，来对移动终端进行定位，一般通过3个AP就可以确定移动终端的位置。
这种方法相比照拟简单，不需要额外的设备，但影响信号强度的因素较多，所以定位精度不甚理想，在定位精度要求不高的情况下可以使用。
WiFi根底知识
WiFi是Wireless Fidelity〔无线保真〕的简称，俗称无线带宽，是一种能够将个人电脑、手持设备〔如PDA、 〕等终端以无线方式互相连接的技术，其有效范围可以到达数百英尺，。
图 STYLEREF 1 \s 2SEQ 图 \* ARABIC \s 1 4 WLAN的组成元件
IEEE80