基于场景分析的RFID室内定位算法研究

发布时间：2017-05-25 21:03

  本文关键词：基于场景分析的RFID室内定位算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来，随着经济的不断发展，人民生活水平不断提高，很多大型室内场所，像大型商场、地下停车场、会展中心、政务中心等如雨后春笋般涌现出来，人们对于其中位置信息的需求与日俱增。然而，我们所熟知的GPS、移动无线定位等技术，由于建筑物内部环境的复杂性，信号很容易产生多径效应，使得定位精度无法满足人们的要求；更严重的是，由于建筑物的封闭性，使得信号强度严重衰弱，甚至会出现接收不到信号以致无法定位的情况。所以，这些技术在室内环境中下并不适用。 随着信息技术和无线通信技术的发展，研究人员开始利用红外线、超声波、蓝牙、ZigBee等新兴技术来进行室内定位，这其中，射频识别（RFID）技术以其非视距、未接触、成本低、精度高、环境适应能力强等诸多优点，成为了室内定位领域的优先选择。本文的主要内容如下： 1）介绍RFID系统的分类、组成、工作原理以及国内外的发展状况等，并介绍了三种常用的室内定位方法——三角测量法、场景分析法、邻近法。并在此基础上介绍了基于三角测量法的TOA、TDOA、RSS、AOA算法，分别讨论这几种算法的优势与不足之处，最终选择使用场景分析法作为室内定位的主要方法。 2）介绍了两种经典的基于场景分析法的RFID定位算法——LANDMARC算法和在此基础上进行改进、添加虚拟标签的VIRE算法，并通过仿真实验，对比结果、分析误差，找出了VIRE算法误差产生的主要原因：如室内人员流动等因素造成信号波动、无法精确定位参考标签分布范围之外的待测点、小概率事件的影响等。 3）针对分析出的产生误差的原因，提出三种算法优化方案，分别是多次测量取均值、添加边界虚拟参考标签、引入邻近地图，并在此基础上提出一种新的算法——NEW-VIRE算法，以期在不增加系统成本的前提下，进一步提高定位精度，减小误差。 4）将NEW-VIRE算法用MATLAB进行仿真实验，验证定位结果，并与已有的经典算法进行对比，讨论了算法中的主要参数，如虚拟标签网格数、门限值等对定位精度的影响。 5）对论文工作进行总结，指出需要改进的不足之处，并对今后的工作进行了展望。
【关键词】：RFID 室内定位 算法优化 NEW-VIRE算法
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.44
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 选题的背景和意义10-11
• 1.2 室内定位技术的发展现状11-13
• 1.3 本文的研究内容与结构安排13-16
• 第二章 基于 RFID 的室内定位技术研究16-32
• 2.1 射频识别技术概述16-25
• 2.1.1 RFID 技术简介16-17
• 2.1.2 RFID 技术原理与组成部分17-23
• 2.1.3 RFID 技术的国内外发展现状23-25
• 2.2 基于 RFID 的室内定位方法研究25-30
• 2.2.1 三角测量法25-29
• 2.2.2 场景分析法29
• 2.2.3 邻近法29-30
• 2.3 本章小结30-32
• 第三章 基于场景分析的 RFID 定位算法32-42
• 3.1 LANDMARC 算法32-35
• 3.2 VIRE 算法35-40
• 3.3 本章小结40-42
• 第四章 NEW-VIRE 算法42-56
• 4.1 NEW-VIRE 算法创新点42-44
• 4.1.1 增加边界虚拟标签42-43
• 4.1.2 引入邻近地图的方法43-44
• 4.1.3 多次测量信号强度取平均值44
• 4.2 NEW-VIRE 算法基本流程44-48
• 4.3 NEW-VIRE 算法仿真实现48-53
• 4.3.1 仿真环境48
• 4.3.2 实验程序实现48-52
• 4.3.3 仿真结果呈现52-53
• 4.4 仿真实验参数分析53-55
• 4.4.1 关于虚拟标签网格数 N 的选择53-54
• 4.4.2 关于门限值 Eth的选择54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 总结与展望56-58
• 5.1 本文工作总结56
• 5.2 下一步工作展望56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士期间发表的学术论文62-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：基于场景分析的RFID室内定位算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：394966