WIFI位置指纹定位技术研究及仿真器设计

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随着无线定位技术的发展,人们对定位的需求也与日俱增。目前主流的三种定位技术GPS、A-GPS、Google-Map基本满足人们室外定位的需求,然而它们在室内或地下场所中定位精度与速度不高,无法很好的满足室内或地下场所定位的需求。随着WIFI技术的飞速发展、WIFI无线网络的室内覆盖越来越普及,使得基于WIFI网络对移动终端进行准确定位成为可能。基于WIFI网络的位置指纹定位技术以其定位精度高、实时性好、扩展性强等优点越来越受到人们的重视,目前已成为室内定位技术研究的热点。目前已先后出现了一些基于WIFI网络的位置指纹定位演示系统,但这些系统几乎均是基于某一特定场景下构建。目前基于802.11的室内定位系统还没有统一的系统架构和技术标准,且定位方案的制定、定位技术的采用、系统性能的测试、评价及优化还比较繁琐。基于此,本文在研究WIFI位置指纹定位算法的基础上,设计了一种WIFI定位仿真器。用户可在WIFI位置指纹定位系统工程项目实施前,借助此仿真器对待定位区域进行定位仿真演示与分析,以便于定位解决方案的制定、可行性检测与定位系统的改进与优化,从而避免项目因盲目实施而带来的不必要损失和消耗。同时,对于一些位置指纹定位技术的爱好者与初学者来说,此仿真器亦可帮助其快速熟悉了解位置指纹定位相关技术,具有理论及实践指导意义。本文首先从信号传播模型、指纹定位算法性能等方面分析研究了WIFI位置指纹定位技术,在不同的仿真环境下分别对几种典型的定位算法进行仿真分析与研究。针对传统的贝叶斯概率算法的不足,提出了改进方法,并在不同环境下对改进的KBayes算法进行了定位仿真与分析,结果表明改进算法较传统的贝叶斯概率算法在定位精度、稳定性、实时性等方面均有提高。基于对WIFI位置指纹定位技术的深入研究,本文采用EXT与ASP.NET技术,设计了一种基于MVC架构的WIFI位置指纹定位仿真器系统,实现了在不同仿真环境、不同定位算法下的定位过程展示与仿真分析。仿真器系统主要包括了用户注册登录与注销、系统设置、系统后台管理、定位离线阶段仿真配置、在线定位仿真、仿真数据浏览与分析、留言信息管理等模块,其中定位离线配置又细分为仿真地图管理、仿真线路制定、仿真场景配置、指纹RSS管理四个模块。测试结果及分析表明,该仿真器较好地实现了预定的各项功能,具有一定的实用价值。
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