室内无线定位系统算法研究

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1、分类号：密级：UDC：学号：416118714026南昌大学专业学位硕士研究生学位论文室内无线定位系统算法研究ResearchofIndoorWirelesspositioningsystemalgorithm何海平培养单位（院、系）：信息工程学院电气与自动化工程系指导教师姓名、职称：郭杭教授专业学位种类：工程硕士专业领域名称：控制工程论文答辩日期：2016年6月4日答辩委员会主席：评阅人：2016年6月4日一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究王作及取得的研究成果。据我

2、所知，论文中不包含其，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得唐昼么堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：：＾签字日期年《月争日，皆－二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可将学位论

3、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕±学位论文全文数据＂＂库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按章程规定享受相关权益。；：学位论文作者签名（手写）：衍Ｉｆ导师签名（手写｛＞签字日期：之年／月令日签字日期：年八【ｋ月日一文题目说？《位豕《巧常Ｉ葦仙巧７作。Ｕ级别｜博±＾硕

4、±垃些＿＿名坏每平Ｉ学号院／系／所信Ｉ．雌，等咸专业Ｉ巧如王转Ｅ＿ｍａｉｌ备注：＂保密＂，年月后公井＾公开□保密（向校学位办申请获批准为摘要摘要随着科技的不断进步，尤其是移动互联网的迅速发展，导航与定位逐渐地成为了人们关注的热门话题，基于位置的服务成为一个朝阳产业。GPS定位应用在室外具有良好的效果，然而在室内环境下GPS信号较弱甚至根本没有信号，因此定位效果差甚至无法进行定位。所以室内环境下的定位成为定位领域的一个重要研究方向。而无线传感网络技术是一种新型的室内定位技术解决方案，吸引了

5、国内外许多专家和学者进行研究。本文对ZigBee无线传感网络和UWB无线传感网络进行了研究。在介绍了课题研究的意义和研究背景的前提下，详细地分析了常见的几种无线定位技术，并进行对比，分析了ZigBee技术和UWB技术的优势，但是复杂的室内环境制约了ZigBee室内定位系统的定位精度，本文的目标就是在不增加另外的硬件设备的基础上，提出新的定位方法进行研究。另外本文也研究了UWB定位方法。通过近两年研究后，本文提出了采用6个ZigBee参考节点进行定位，并利用卡尔曼滤波和高斯滤波处理原始数据。通过实验可得，在指纹数据库

6、定位方法中的建立指纹数据库阶段和在线定位阶段采用卡尔曼滤波和高斯滤波处理原始数据，然后分别利用最邻近定位算法、加权最邻近定位算法、贝叶斯定位算法进行定位解算，最终发现采用卡尔曼滤波和高斯滤波后系统的平均定位精度有了一定的提高。然后提出了基于模糊聚类的加权最邻近定位算法并运用在ZigBee定位系统上，在最优的情况下，系统的定位精度达到了1.47m。本文提出了基于粒子群优化算法的路径损耗模型估计方法并用在ZigBee定位系统上，在最优的情况下，系统的平均定位误差达到3.13m。另外本文研究了UWB定位系统，利用UWB定

7、位系统采集数据并处理实验数据得到定位结果，分析表明平均定位精度达到0.245m。关键词：ZigBee无线传感技术；UWB无线传感技术；卡尔曼滤波；高斯滤波；多参考节点；模糊聚类；粒子群优化；IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofscienceandtechnology,especiallytherapiddevelopmentofmobileInternet,indoornavigationandpositioninghasbecomeahottopic,andlocationb

8、asedservicebecomeasunriseindustry.GPSapplicationinoutdoorhasagoodeffect,however,GPSsignalintheindoorenvironmentisweakornotatall,sothepositioningeffectispoorevenunabletolocate.There