基于ZigBee的室內(nèi)定位算法研究及優(yōu)化.pdf

1、近幾年來隨著智能移動終端的普及，人們對定位導(dǎo)航的需求日益強烈，特別是在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，如機場大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場、礦井等環(huán)境中，常常需要確定移動終端或其持有者、設(shè)備及物品在室內(nèi)的位置信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其低功耗、低成本的特性成為室內(nèi)定位的重要技術(shù)之一。
　　本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點、關(guān)鍵技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu);其次，介紹幾種現(xiàn)有的定位系統(tǒng)及定位算法，著重研究了基于RSSI的指紋定位算法?；谥讣y的

2、定位算法由于事先建立數(shù)據(jù)庫，一定程度上消除了室內(nèi)環(huán)境多變帶來的影響，能達到較高的精度。最后在基于RSSI的指紋定位算法上做了一些改進。在校準階段對采樣點進行了概率與均值過濾，減少了計算量并排除了不正確的定位數(shù)據(jù);在定位階段，對輸入原始信號進行了Kalman濾波，消除了信號的波動;此外，對求解近鄰和定位結(jié)果確定各步驟中現(xiàn)有算法進行了參數(shù)優(yōu)化，提高了算法在本系統(tǒng)中的定位精度。為了驗證改進的定位算法有效性及可靠性，在室內(nèi)搭建了基于ZigBee

3、的定位系統(tǒng)，并針對定位系統(tǒng)的實際需求對無線傳感器節(jié)點的內(nèi)部代碼結(jié)構(gòu)做了適當?shù)男薷?，使其在不影響原有功能的情況下較好地用于定位。給出了改進算法與原算法實驗數(shù)據(jù)的比較及定位實驗的效果圖，并對定位的誤差大小進行了統(tǒng)計;最后對實驗結(jié)果進行了分析，對實驗性能及產(chǎn)生定位誤差的原因進行解釋，并對相應(yīng)的產(chǎn)生定位誤差原因提出了初步的解決方法構(gòu)想。
　　通過實驗證明，本文設(shè)計的定位算法實現(xiàn)的定位精度誤差比傳統(tǒng)的指紋定位算法有較大提高。通過定位實驗測試