WiFi指纹定位的一种新组合算法

探讨AP选取策略和贝叶斯位置估计算法对基于RSS的WiFi室内定位技术位置估计精度的影响。国内外学者分别对AP选取算法和贝叶斯位置估计算法进行了大量的研究。为了进一步深入研究不同算法的优劣性,利用组合优化的思想对不同算法进行组合,通过找出最优算法组合从而提升WiFi室内定位系统的性能。基于互信息最小化的AP选取策略和考虑AP相关性的贝叶斯位置估计算法,提出一种新的WiFi指纹定位组合算法。实验分析表明:新算法具有良好的实用性和定位性能。     

基于互补滤波融合WiFi和PDR的行人室内定位

提出了一种基于互补滤波融合WiFi和PDR的行人室内定位方法。首先改善WiFi位置指纹定位的KNN算法，通过阈值的设定，排除相似度高但实际上不可能的点，获取动态K值；然后通过行人航位推算（PDR）初始化算法，动态轨迹概率计算，确定PDR初始位置；最后在改进的WiFi和PDR的定位基础上，基于互补滤波原理，根据WiFi和PDR定位的不同特性，利用各自的定位优点，使用WiFi定位修正PDR的定位结果，通过相应权重参数的调整，输出最终融合定位结果。试验过程中，选取3种不同的室内环境区域，试验结果证明了该算法可大大提高室内定位的精度和稳定性。     

一种新的用于WiFi室内定位的最近邻搜索融合算法

研究了基于接收信号强度(received signal strength,RSS)的WiFi室内定位,这是一种具有低成本优势的室内定位技术.加权K最近邻搜索(weighted K nearest neighbor,WKNN)算法因为易于实现,可以用于位置的搜索确定.然而,WKNN算法的效率受最近邻搜索算法使用条件和K值大小的影响,为消除其影响并提高定位精度,提出了一种新的最近邻搜索融合方法,经过大量实验和分析,发现该方法比现有其他方法具有更好的定位性能.     

WiFi定位邻近个数对位置估计的影响

基于RSSI指纹的WiFi定位算法的位置估计精度受到线上阶段WiFi指纹匹配个数的影响。考虑到室内环境的复杂性,目前国内外学者多采用任意指定指纹匹配个数的策略。本文在室内环境下进行试验,提出了WiFi定位邻近指纹匹配点的最佳个数的确定指标,对常用的邻近点匹配个数的位置估计策略进行了比对分析。位置估计的可靠度检验和包围盒检验的结果表明,在单个房间的室内环境中,选取5~8个邻近点较为合理。     

融合上下文感知的地标检测辅助WiFi-PDR室内定位

针对当前WiFi-PDR室内定位中存在的WiFi信号不稳定及行人航位推算（PDR）累积误差大的问题，本文提出了一种融合上下文感知的地标检测辅助WiFi-PDR室内定位方法。该方法利用智能手机所能监测到的上下文信息建立用户模型，采用基于卷积神经网络的用户行为感知和基于WiFi-PDR室内定位的粗粒度位置感知，发现隐藏的室内地标信息，并完成用户在地标位置的位置校正，提高定位准确度。该方法在一定程度上降低了WiFi-PDR室内定位的误差，提高了用户室内定位的精度。经试验验证，该室内定位方法的精度相比于传统的WiFi-PDR方法提高了43.62%。     

一种用于RSS提取的改进粒子滤波算法

针对室内WiFi指纹位置定位中取RSS的平均值作为其定位特征值在室内环境的复杂性和动态性不能准确地反映RSS信号真值的问题,以及卡尔曼滤波和粒子滤波算法等用于RSS信号的提取只针对线性噪声或非线性噪声中的一种,在室内动态多变、干扰复杂多样的环境下鲁棒性不理想的问题,结合卡尔曼滤波和粒子滤波,提出一种用于RSS提取的改进的粒子滤波算法。给出了算法实现的步骤,并且在不同地点不同环境条件(静态环境和动态环境)下分别进行了指纹定位在线端的数据采集实验。实验结果表明:基于改进粒子滤波的RSS提取算法的定位精度和鲁棒性均优于均值算法、卡尔曼滤波算法、粒子滤波算法等已有算法。     

自动推算室内接入点坐标算法

随着基于位置服务的应用与发展,室外和室内定位技术都得到了飞速发展。特别是在WiFi定位技术的不断完善下,室内定位技术有了广泛的应用,但是,WiFi定位技术的两种定位方式均需预先知道室内网络接入点的精确坐标,这一要求无法满足一些紧急情况下的定位需求。因此,本文提出了一种基于M估计的自动推算室内接入点坐标算法。该算法借助在室内外交界处同时获取卫星定位信息和WiFi信号的RSSI信息,巧用分段RSSI测距算法提高长距离RSSI测距精度,结合残差绝对和最小的M估计改进距离交会定位算法,最终推算出室内接入点的三维坐标,实现自动化推算过程。试验结果表明：该方法的定位精度比常规距离交会最小二乘算法提高了50%,能够快速实时较精确地推算室内接入点的坐标,进一步完善了WiFi定位技术。     

基于信号丢失率的AP选取算法分析

近十年来,基于RSS(received signal strength)的WiFi指纹室内定位技术逐渐成为国内外学者的研究热点,其通过接收多个AP(access points)的信号来估计用户的位置.受到室内复杂环境的影响,不同AP的观测质量存在较大差异,AP选取对WiFi室内定位性能具有重要的影响.考虑到AP在传播过程中存在信号丢失,有学者提出了基于信号丢失率(signal loss rate,SLR)的AP选取算法,为了能够选取出更加合适的AP,本文针对基于SLR的AP选取算法进行了相关参数设置实验分析.实验结果表明:在合适的参数设置下,基于信号丢失率的AP选取算法与其他现有常见方法相比,具有更高的定位精度以及可靠性.     

基于WiFi室内定位的AP综合选择策略分析

随着WiFi技术的快速发展与普及应用,利用WiFi进行室内定位已成为当前室内定位领域研究的热点。目前室内AP布置已经非常密集,WiFi信号无处不在。但是室内AP布设存在不均匀、冗余及遮挡现象,这严重影响了WiFi室内定位的精度,同时也增加了计算过程中的复杂度。本文针对AP的选择问题提出了一种综合AP选择策略。该策略融合了方差过滤、最大平均值及互信息方法,考虑了AP信号波动性、信号区域性和AP相关性。试验结果表明:采用AP综合选择方法实现AP组合的最优化,通过WKNN定位算法对定位性能进行评估,发现AP综合选择方法定位精度明显改善,定位平均误差为0.6292m,标准差为0.2483m,与最大平均值和信息增益算法结果相比平均误差均减少0.4m以上。     

一种新的基于STD和SLR融合的AP选取算法

为了进一步提升基于RSS(received signal strength)的WiFi室内定位算法的精度和可靠度,本文对比研究了基于标准差(standard deviation,STD)的AP(access points)选取算法和基于信号丢失率(signal loss rate,SLR)的AP选取算法,并提出了新的基于STD和SLR融合的AP选取算法。实验结果表明,基于STD的AP选取算法定位精度受到AP子集个数的影响,当子集个数大于6并继续增加时,定位精度变化不再明显;基于SLR的AP选取算法耗时最少;新的基于STD和SLR融合的AP选取算法定位耗时略大于融合前的两种AP选取算法,但其定位精度和可靠性明显优于其他两种AP选取算法。     

一种WiFi距离交会加权融合定位算法

基于距离交会的WIFI室内定位算法受环境的影响,距离反演精度较低导致定位误差较大,不同距离反演模型对定位误差影响特性存在差异。考虑到GPR距离反演模型过度平滑引起定位结果扎堆的缺陷和传统损耗模型反演精度过低引起定位结果误差较大的缺陷,提出一种基于GPR预测模型和损耗模型的加权融合定位算法。实验结果表明:该融合算法能够有效提高定位精度并明显改善基于GPR模型定位算法的定位结果扎堆现象。     

WiFi指纹定位中AP个数对定位精度的影响

基于RSSI的WiFi指纹定位算法离线建立指纹数据库阶段受AP个数影响,因此AP个数也将影响到指纹定位算法精度。为了探究AP个数对定位精度的影响,文中在室内环境下进行实验,选取不同的AP进行基于RSSI的WiFi指纹定位实验和分析,定位精度和可靠性作为定位结果的衡量指标。实验结果表明:在单个办公室内,5~6个AP时定位精度较高且定位结果可靠性达到最高。     

融合地磁/WiFi/PDR的自适应粒子滤波室内定位

随着国民经济的快速发展，人们在室内活动的时间越来越长，室内空间环境也越来越复杂，对室内环境的位置与导航服务的需求也越来越高。由于地磁信号具有稳定性的特点，且WiFi技术已得到广泛部署，融合使用地磁和WiFi定位具有一定的优势。因此，本文基于Android系统智能手机作为接收设备，融合地磁、WiFi及行人航迹推算（PDR）技术，通过自适应粒子滤波模型和随机抽样一致性算法对采集的信号进行处理。试验证明，地磁、WiFi、PDR三者融合进行室内定位的方法与其他单类方法相比，实现了将室内定位精度的误差最小降低到1.02 m。     

WiFi指纹定位中采样间距对定位精度的影响

在Android平台上利用WiFi信号强度特征进行定位,定位系统由安卓客户端、Tomecat服务器以及MySQL数据库组成。基于信号强度指示(RSSI)的WiFi指纹定位在离线阶段建立的指纹数据库受采样间距的影响,因此采样间距必然影响指纹定位的精度。为了探究采样间距对WiFi指纹定位影响,在教室内进行实验,选取不同采样间距进行基于RSSI的WiFi指纹定位实验和分析,以定位的精度和时效性作为定位结果的衡量标准,实验表明,在室内环境下,采样间距为3 m的时效性较高且定位精度也能满足要求。      

基于北斗室内外无缝位置服务方案设计

随着北斗卫星导航系统组网的日益完善,基于北斗的位置服务相关产业也在飞速发展。互联网技术的不断成熟,也加速了互联网产业与位置服务产业的结合。本文以我国北斗卫星导航系统为支撑,提出集成北斗卫星导航系统、蓝牙/Wi-Fi技术的室内外无缝定位技术和位置服务技术的方法,为城市室内外无缝定位提供新的思路。