WLAN室內(nèi)定位中動態(tài)無線電地圖建立算法研究.pdf

1、無線通信的高速演進，使得具有感知和計算能力的終端設備具有了移動性，這也促進了基于現(xiàn)有通信設備的位置服務的發(fā)展，以滿足用戶不斷變換場景的需求。為了支持位置服務的交互性，準確、可信、實時的用戶位置信息是必需的。然而，對于基于信號強度的無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，WLAN）室內(nèi)定位，一個關鍵的問題是接收信號強度（Received Signal Strength，RSS）由于復雜的室內(nèi)傳播環(huán)境而具有的不確

2、定性，導致無線電地圖（Radio Map）建立的不準確。大部分定位算法都假設定位中環(huán)境未發(fā)生改變，而實際情況并非如此。
　　針對RSS隨無線網(wǎng)絡環(huán)境的變化而改變，進而導致定位精度下降的問題，提出具有無線網(wǎng)絡環(huán)境適應性的動態(tài)Radio Map建立方法。該方法充分考慮接收信號強度值隨時間和空間的動態(tài)變化性，而不需要耗費人力、物力重新建立Radio Map，可有效降低室內(nèi)定位的開銷。具體包括以下幾個問題：
　　首先，分析并比較了W

3、LAN室內(nèi)定位系統(tǒng)中靜態(tài)Radio Map建立的兩種方法：無線傳播模型法和基于位置指紋的方法，以及常見的位置指紋定位算法：加權(quán)K近鄰法、概率法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡法。指出不同算法的優(yōu)缺點及適用場景，為后續(xù)研究奠定理論和實驗基礎。
　　其次，針對靜態(tài)Radio Map無法適應動態(tài)環(huán)境變化的缺陷，提出動態(tài)Radio Map建立方法。該方法在靜態(tài)Radio Map的基礎上，離線階段訓練出少量校準點與每個參考點的RSS值對應模型關系，然后在線階

4、段通過校準點處采集信號來預測參考點的值，進而完成動態(tài)Radio Map的重構(gòu)。通過實驗仿真，分析了模型中隱層數(shù)和校準點數(shù)的重要性并對其進行優(yōu)化，實現(xiàn)動態(tài)Radio Map的優(yōu)化設計。
　　最后，為了進一步精簡動態(tài)Radio Map模型，采用Fisher準則衡量不同無線接入點（Access Point，AP）的位置分辨能力，并進行選擇。目的是去除冗余AP信息，降低定位算法的計算復雜度。通過理論分析和性能仿真，驗證該方法的有效性，并對