摘要:随着无线通信技术的快速发展，基于位置指纹的Wi-Fi室内定位技术以其实现简便、成本较低、鲁棒性好、定位精度高、扩展性强等优点，已经成为室内定位技术的研究热点.

基于粒子滤波的估计理论可以很好的用来进行跟踪，因为它相比位置指纹技术利用了更多的信息，如移动体的速度和噪声分布等信息.因此本文对基于位置指纹的Wi-Fi室内定位系统进行了以下研究：

首先，在查阅大量文献的基础上，本文对无线室内定位原理进行了研究，根据基于RSSI定位的两种比较常用的方法：传播模型法和位置指纹法，本文讲述了线性距离路径损耗模型、对数距离路径损耗模型、衰减因子模型等典型的室内传播模型，并且讲述了三边定位法、双曲线定位法、最小二乘法三种比较常用的基于传播模型的定位算法，本文还讲述了位置指纹法定位的相关原理和相关方法.

其次，在讲述了基本的发展概况和系统相关的定位理论以后，本文从系统拓扑和系统的软件层架构两个方面讲述了系统的设计思路，并且本文也给出了该系统各部件的协作图，各模块的类结构图．在系统实现中，本文也简要地对该系统中比较重要的一些类进行了讲述.

最后，本文的核心部分即是对Wi-Fi定位算法进行优化，通过对粒子滤波算法的研究，了解基本粒子滤波算法，并在此基础之上，阅读大量参考文献，提出基于粒子滤波技术的轨迹优化算法.

关键词：粒子滤波；Wi-Fi；位置指纹；无线定位

 

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 选题背景-1

1.2 发展概况-1

1.3 研究意义-3

1.4 论文安排-4

第2章 基本原理-5

2.1 无线定位基本方法综述-5

2.2 典型的室内传播模型-5

2.2.1 线性距离路径损耗模型-5

2.2.2 对数距离路径损耗模型-5

2.2.3 衰减因子模型-6

2.2.4 MK模型-6

2.3 基于传播模型的定位算法-6

2.3.1 三边测量法-6

2.3.2 双曲线定位法-7

2.3.3 最小二乘法-8

2.4 位置指纹法定位-9

2.4.1 基本原理-9

2.4.2 相关方法-9

2.5 本章总结-10

第3章 Wi-Fi无线定位平台设计-11

3.1 总体设计-11

3.2系统工作模式-13

3.3 系统软件层架构-14

3.4 本章总结-14

第4章 轨迹优化-15

4.1 粒子滤波研究-15

4.1.1 贝叶斯估计研究-15

4.1.2 蒙特卡洛方法研究-16

4.1.3 贝叶斯重要性采样研究-16

4.1.4 序贯重要性采样-17

4.1.5 粒子退化问题及重采样研究-17

4.1.6 基本粒子滤波算法研究-18

4.2  基于粒子滤波算法的Wi-Fi无线定位-19

4.2.1  Wi-Fi无线定位系统-19

4.2.2  Wi-Fi室内粒子滤波跟踪-20

4.2.3 粒子滤波优化跟踪算法研究-20

4.3 本章总结-21

第5章实现及实验-23

5.1 粒子滤波算法程序-23

5.2 粒子滤波算法演示-25

5.3 本章总结-27

第6章 总结与展望-29

6.1 总结-29

6.2 展望-29

参考文献-31

致  谢-33