基于CSI的被动式室内定位和目标计数方法的研究.pdf

硕士学位论文




题目: 基于 CSI 的被动式
室内定位与目标计数方法研究



研究生邓晓华
专业计算机应用技术
指导教师张怀相副教授
申兴发副教授

完成日期 2014 年 3 月
杭州电子科技大学硕士学位论文





基于 CSI 的被动式
室内定位与目标计数方法研究






研究生: 邓晓华
指导教师: 张怀相副教授
申兴发副教授


2014 年 3 月
Dissertation Submitted to Hangzhou Dianzi University
for the Degree of Master




Passive Indoor Positioning and Target
Counting Based on CSI





Candidate: Deng Xiaohua
Supervisor: A. P. Zhang Huaixiang
A. P. Shen Xingfa




March, 2014
杭州电子科技大学
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论文作者签名: 日期: 年月日

指导教师签名: 日期: 年月日
杭州电子科技大学硕士学位论文
摘要
信息技术的高速发展改变了人们生活****惯,近年来,人们对基于位置服务的
需求越来越强烈。GPS 技术的成熟应用虽然能够满足人们对室外定位的各种需求,
然而由于 GPS 信号穿透能力差无法适用于室内环境,因此近年来大量科研人员
提出了基于红外线、超声波、UWB、RFID 和 RSSI 等技术的室内定位解决方案,
这些方案在一定程度上解决了室内定位相关课题的一部分问题,但是他们对室内
多个目标缺乏有效的解决方式。因此,探索一种新的技术用于解决室内定位,特
别是对多目标进行处理,具有非常重要的意义和实用价值。
本文对现有室内定位解决方案进行深入研究,归纳总结了室内定位技术常用
物理特性和方法,并对他们的优缺点进行了分析比较。提出一种基于 CSI 的被动
式室内定位和目标计数解决方案,本文主要贡献和创新为:
(1)分析现有室内定位所使用的技术,根据其技术特点指出这些方案的不
足。
(2)定制 Toshiba L311 笔记本电脑和 Intel 5300 无线网卡驱动搭建实验环境,
通过实验分析比较 CSI 和 RSSI 的性质特点,证明 CSI 比 RSSI 更适用于室内定
位相关课题的研究,并基于 CSI 提出一种被动式室内定位与目标计数方案。
(3)室内定位问题可分解为目标探测、目标定位和目标识别三个子问题。
本文利用 EWMA 算法解决目标探测问题;基于 Fingerprint 实现目标定位;利用
链路相关性,提出一种不基于目标识别的室内目标计数方法,为研究室内多目标
定位相关课题提供了新的思路与启发。
(4)分析 EWMA 算法不同参数设置方式对目标探测准确率的影响,得到一
组适用大部分室内环境的 EWMA 参数值。
(5)利用 Java 对本文方案进行仿真,分析影响性能的干扰因素,通过多组
参数对本文方案进行性能评估。

关键词:信道状态信息,指数加权移动平均法,链路相关性,室内定位,计数

I
杭州电子科技大学硕士学位论文
ABSTRACT
The rapid development of modern information technology has changed people