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基于位置指纹算法的Android平台WiFi定位系统

时间:2016-12-29 10:42:27  来源:  浏览量:


图3服务器端流程图


3定位算法设计

在室内或室外环境下,由于信号传播途中受地形、障碍物的影响和人体的阻挡,将引起无线信号的折射、衍射等多径传播、多址传播,以不同的时间到达终端,造成传播信号在幅度、频率和相位上的改变。其使得在同一位置,不同时间采集到的RSS值很不确定,即使在同一时间相同位置使用不同的定位设备采集到的RSS大小也会不同,会影响定位的精确性,无线信号传播的衰减模型难以良好地表征距离和信号强度间的映射关系。因此本文采用基于位置指纹的定位算法,同时针对造成定位误差的主要原因,提出了改进的定位算法以提高定位鲁棒性。

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3.1位置指纹定位算法

位置指纹定位是根据不同位置接收到的信号强度向量,建立相应的位置指纹数据库,通过实时采集的信号强度与数据库信号空间中储存的信号向量,根据一定的匹配算法实现定位。该算法能够在一定程度上减少多径效应的影响,增强抗干扰能力。目前,基于位置指纹的定位算法主要分为确定型和概率型,前者的计算效率较高,后者的定位精度较高,但是计算量较大,为了快速定位,采用确定型的位置指纹定位算法。

位置指纹定位过程一般分两个阶段实现:离线采样阶段和在线定位阶段。离线采样阶段主要目的是建立位置指纹数据库,根据定位环境设计较为合理的采样分布图,遍历待定位区域内的所有采样点,将相应的信号强度、MAC地址以及位置信息等记录在指纹数据库中。数据库中数据的准确性决定了定位的精确程度,数据越精确,定位效果越好。在线定位阶段是利用Android手机在待定位点测得AP的信号强度和物理地址,然后通过相应的匹配算法,在数据库中搜索与测量点相匹配的数据,从而估计用户的实际位置。位置指纹的定位过程如图4所示。

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