基于RSSI的室内定位算法研究应用.doc

基于RSSI室内定位算法研究摘要：近年来，随着无线网络迅速发展，室内定位技术在诸多领域中得到了广泛应用，成为重要研究对象之一。室内定位技术核心要素是定位算法。先进定位算法，可以有效地减少无线信道影响，并运用较少网络资源获取较高定位精度。论文在研究了基于RSSI测距无线定位算法后，重点研究了基于泰勒级数展开RSSI测距定位算法，针对老式算法缺陷提出了改进方案。核心词：室内定位RSSI泰勒级数1.引言当代社会，基于信息技术发展，导航、定位等信息在人们纷繁庞杂信息规定中，占据了越来越大比重。例如航海、军事、智能公交、煤矿等领域均规定室外或者室内导航定位技术。进入21世纪以来，由于老式局域网己经不能满足人们需求，加上无线网络组网成本大幅下降，无线网络呈现出蓬勃发展趋势，而人们在使用同步也越来越不满足于现状，开始对其有了更多更深层次规定。当前,世界上正在运营卫星导航定位系统重要是美国全球定位系统(GlobalPositioningSystemGPS)，但GPS这种定位办法是在室外使用得较多定位办法，它不合用于室内。针对GPS室内定位精准度偏低、成本较高等缺陷，具备低成本、较高定位精度诸多室内定位技术便应运而生，并在诸多领域正越来越发挥着重要作用。例如:煤矿公司要实现对井下作业人员实时跟踪与定位、以便公司对员工管理与调度，要用到室内定位技术，营救被困人员，室内定位技术可以提供被困人员位置信息，为营救节约大量时间;在超市等购物中心，室内定位技术可以实现对商品定位、消费者定位、广告发布、地图导航等功能。因此若能实现低成本且高精度室内定位系统，具备非常重要现实意义。将来发展趋势是室内定位技术与卫星导航技术和通信技术有机结合，发挥各项技术自身长处，不但可以提供较高定位精度和响应速度，还可以覆盖较广范畴，真正实现无缝、精准定位。2室内定位办法简介所谓室内定位技术是指在室内环境下拟定某一时刻接受终端在某种参照系中位置。在室内环境下，大多采用无线局域网来预计接受终端位置。普通典型无线局域网架构中接入点（AP,AcessPoint）类似于无线通信网络中基站，大某些无线局域网都使用RF（RadioFrequency）射频信号来进行通信，由于无线电波可穿越大某些室内墙壁或其他障碍物，已提供更大覆盖范畴。常用室内定位办法有：(1)ZigBee定位技术ZigBee是一种新兴短距离、低速率、低功耗、低成本及网络扩展性强无线网络技术，它信号传播距离介于射频辨认和蓝牙之间，工作频段有三个——2.4GHz(ISM国际免费频段)和858/91SMHz，除了可以应用于室内定位，还可以应用于智能家居、环境监测等诸多领域。它有自己无线电原则IEEE802.15.4，定位重要是通过在数千个节点之间进行互相协调通信实现。这些节点以接力方式通过无线电信号将数据从一种节点传到另一种节点，通信效率非常高，同步，这些节点只需要很小功率。低功耗与低成本是ZigBee定位技术最明显长处。(2)室内GPS定位技术当GPS接受机在室内工作时，卫星发送GPS信号由于受到建筑物遮蔽会大大衰减，并且不也许像室外同样直接从卫星广播中提取时间信息与导航数据，因而，定位精度会很低。但是，延长在每个码延迟上停留时间可以有效提高室内信号敏捷度，运用这个特性室内GPS定位技术则可以解决上述GPS定位缺陷。室内GPS定位技术运用数十个有关器并行地搜索也许延迟码提高卫星信号质量以提高定位精度，同步也可以提高定位速度。GPS定位导航信号免费、有效覆盖范畴大是室内GPS定位技术优势，但卫星信号在长距离传播过程中受到噪声干扰相对较大，导致信号到达地面时较弱，从而不能穿透障碍物，尚有较高定位器终端成本等则构成了它劣势。(3)红外线室内定位技术通过安装在室内光学传感器接受通过红外线标记调制和发射红外线进行定位是红外线室内定位技术基本思想。虽然红外线室内定位技术在理论上具备相对较高定位精度，但是红外线仅能视距传播、易被灯光或者荧光灯干扰且传播距离较短则是这项技术最为明显缺陷。受这些缺陷制约，它实际应用前景并不乐观，并且这项技术应用需要在每个走廊、房间安装接受天线，造价也较高。因而，红外线室内定位技术在详细应用上有非常大局限性。(4)超声波定位技术超声波定位采用基于时间到达(TimeOfArrival，TOA)进行测距，然后选取适当定位算法运用测得一组距离值来拟定物体位置。超声波定位系统由若干个参照节点和定位节点构成，定位节点向位置固定参照节点发射频率相似超声波信号，参照节点在接受到超声波信号后向定位节点做出回应，由此得到定位节点与各个参照节点之间距离。当得到三个或者三个以上不同参照节点与定位节点之间距离测量值时，就可以运用这组距离测量值依照有关定位算法拟定出定位节点位置。虽然超声波定位系统整体构造也比较简朴，定位精度比较高，但是，