室内无线定位算法研究

室内无线定位算法研究

论文摘要

当前,无线通信技术飞速发展,在新技术和市场需求的共同作用下,未来无线通信技术的传输速率更高,同时具有更高的安全性、智能性和灵活性,以及更好的传输质量和服务质量。一方面,新的技术和标准层出不穷,但是,孤立的网络连接在未来通信中是毫无意义的。用户更希望能通过手中的多模终端,根据自己的需求随意地接入合适的网络进行通信,即未来各无线技术及网络间应该是融合的。同时,多种多样的无线网络业务也越来越引起人们的关注,无线网络已从原来的互连设备转变成一种多业务承载平台,这其中,获取用户位置则成为实现各项增值业务的关键,各种基于位置信息的移动业务层出不穷。本文在介绍了传统移动通信技术和无线宽带接入技术的发展演进的基础上,讨论了两大类技术各自的优缺点,指出两项技术的互补性。列举了移动定位的主要应用领域,探讨了定位服务的发展前景和潜在的问题,并描述了3G网络中的移动定位技术。论文着重对基于室内接收信号强度的定位技术进行了探讨:1.建立了一种根据相对接收功率的室内电波传播模型,避免了常用室内传播模型中参考位置的影响;2.提出了两种室内传播模型的参数估计方法:采用充分统计量的参数估计和数据拟合方法的参数估计;3.给出了与相对接收功率室内传播模型相应的两种定位算法;4.对上述参数估计、定位算法进行了相应的计算机仿真和验证;5.给出一种基于数据内插的指纹法室内定位算法,能在较少样本数据下有效获得用户位置;6.建立了一个基于区域划分的距离.损耗模型室内WLAN定位系统,用计算机辅助实时模拟实际环境,进而进行用户位置估计,在31m×26m的室内环境中,估计误差约1m左右。论文还针对第三代移动通信系统的发展,探讨了TD-SCDMA与WiMAX两种网络技术融合的可行性及优势,以适应今后移动通信的新进展。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 移动通信发展概述
  • 1.2 第三代移动通信系统
  • 1.2.1 第三代移动通信系统特征
  • 1.2.2 第三代移动通信系统候选标准
  • 1.3 宽带无线接入技术概述
  • 1.3.1 宽带无线接入特点
  • 1.3.2 宽带无线接入技术的演进
  • 第二章 无线定位技术
  • 2.1 无线定位技术的应用与发展
  • 2.1.1 背景
  • 2.1.2 无线定位的主要应用领域
  • 2.1.3 无线定位业务的发展及存在的问题
  • 2.2 无线定位技术分类
  • 2.2.1 GPS卫星定位系统
  • 2.2.2 蜂窝无线定位系统
  • 2.2.3 室内定位系统
  • 第三章 基于室内信号传播模型定位系统
  • 3.1 定位系统中的距离—损耗模型及其参数估计
  • 3.1.1 模型分析
  • 3.1.2 模型参数估计
  • 3.1.2.1 采用充分统计量的参数估计
  • 3.1.2.2 采用拟合方法的参数估计
  • 3.2 定位算法
  • 3.2.1 目标函数法
  • 3.2.2 最大似然法
  • 3.3 计算机仿真
  • 3.3.1 参数估计仿真
  • 3.3.2 定位算法仿真
  • 3.4 实验测试及验证
  • 3.4.1 实验一
  • 3.4.2 实验二
  • 3.5 基于区域划分的距离-损耗模型室内WLAN定位系统
  • 3.5.1 系统说明
  • 3.5.2 实验结果
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 基于数据内插的指纹法室内定位
  • 4.1 利用相关性插值建立指纹信息库
  • 4.1.1 数据内插方法
  • 4.1.2 克利金统计内插法
  • 4.2 位置估计匹配算法
  • 4.2.1 最近邻近点算法
  • 4.2.2 最小多边形算法
  • 4.3 实验结果
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 TD-SCDMA与WiMAX网络融合
  • 5.1 TD-SCDMA移动通信系统
  • 5.1.1 TD-SCDMA关键技术
  • 5.1.2 TD-SCDMA系统网络结构
  • 5.2 WiMAX技术与应用
  • 5.2.1 802.16技术特点及应用
  • 5.2.2 WiMAX网络架构及应用
  • 5.3 TD-SCDMA及WiMAX网络融合
  • 5.3.1 技术背景
  • 5.3.2 网络融合方式
  • 第六章 总结与展望
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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