学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

IEEE 802.11无线网络基于信号强度定位方法的研究

作　者: 王君培
导　师: 舒炎泰
学　校: 天津大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: IEEE 802.11无线局域网 信号强度 定位算法和系统
分类号: TN92
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 96次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


IEEE 802.11无线网络,具有高速、组网方便、移动性、灵活性等特点,自其问世以来得到广泛部署和应用,逐渐成为有线局域网的有效扩展和替换。在802.11无线网络中,用户凭借轻量级可移动计算设备可以随时随地接入局域网相互通信。由于接入节点的移动性和灵活性,需要能够管理节点位置,以满足人员管理、目标跟踪、搜索救援等需求。因此,无线局域网的节点自定位成为一个热点问题。本文首先对已有的无线网定位方法和系统进行了分析和比较,结合IEEE 802.11无线网络标准的特点,得出基于接收信号强度(RSSI, Received Signal Strength Indicator)的定位方法在802.11网络中具有成本低、易于实现和精度可调等特点。其次,应用贝叶斯概率理论对基于信号强度经验模型的定位问题进行建模,通过实验研究了信号强度的分布特征,证明了当传输距离固定时节点接收到的信号强度值基本服从正态分布。同时,本文开发了一个无线局域网中接收信号强度的采集工具,设计和实现了一个无线局域网中基于信号强度的定位系统—RBLS(RSSI-based Localization System)定位系统。该系统通过建立信号强度经验数据库,在定位时利用接收信号强度的正态分布规律,计算待定位点的接收信号强度在信号强度经验值数据库中的分布概率,选取概率最大的数据库位置记录作为待定位点的位置估计。此外,系统还添加了根据信号强度大小关系和历史位置进行结果筛选的规则,优化了定位的准确度。本文分别在室内及楼宇内部部署RBLS定位系统,通过大量的实验评价其性能。在室内的定位实验结果表明,当采样数据数量和实测数据数量达到一定值时,该系统的定位正确率比用平均值代替信号强度值的定位方法要高。在楼宇内部的实验表明,该系统将节点定位到正确房间的概率大于90%。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 IEEE 802.11 无线网络简介  8-10
    1.1.1 IEEE 802.11 标准  8-9
    1.1.2 IEEE 802.11 无线网络的特点与应用  9-10
  1.2 选题动机  10-11
  1.3 论文工作  11-13
  1.4 论文结构  13-14
第二章 无线网络中的定位方法  14-25
  2.1 定位方法简述  14-16
    2.1.1 定位方法的评价标准  15
    2.1.2 定位方法的分类  15-16
  2.2 典型的定位算法和系统  16-20
    2.2.1 基于距离的定位算法和系统  16-18
    2.2.2 距离无关的定位算法和系统  18-20
  2.3 其他定位算法和系统  20-22
    2.3.1 基于网络拓扑的定位算法和系统  20
    2.3.2 基于多普勒频移的定位算法和系统  20-21
    2.3.3 基于时空关联的定位算法和系统  21-22
  2.4 定位算法的分析  22-24
    2.4.1 基于距离定位方法的分析  22-23
    2.4.2 距离无关定位方法的分析  23-24
    2.4.3 其它定位方法的分析  24
  2.5 本章小结  24-25
第三章 802.11 无线网络基于信号强度的定位算法  25-37
  3.1 基于信号强度的定位算法简介  25
  3.2 基于信号强度理论模型的定位算法  25-32
    3.2.1 信号衰减模型的建立  26-27
    3.2.2 基于信号衰减模型的测距实验  27-30
    3.2.3 环境因素对信号强度的影响  30-32
    3.2.4 基于信号强度理论模型定位方法的分析  32
  3.3 基于信号强度经验模型的定位算法  32-36
    3.3.1 基于信号强度经验模型的定位算法和系统  32-33
    3.3.2 信号强度的概率分布的假设检验及实验  33-34
    3.3.3 基于信号强度经验模型定位问题的建模  34-36
    3.3.4 信号强度分布概率的计算  36
  3.4 本章小结  36-37
第四章 802.11 无线网络基于信号强度定位系统的实现  37-51
  4.1 信号强度的采集  37-42
    4.1.1 IEEE 802.11 无线信道的探测机制  37-38
    4.1.2 Scan Procedure 的实现  38-40
    4.1.3 用Proc 文件系统作为主动扫描的接口  40-42
  4.2 定位系统架构与设计  42-47
    4.2.1 系统运行平台的搭建  42-45
    4.2.2 系统软件结构的设计  45
    4.2.3 数据库设计  45-47
  4.3 基于信号强度定位系统的实现  47-51
    4.3.1 离线测量系统  47-49
    4.3.2 实时定位系统  49-51
第五章 实验验证与性能评价  51-57
  5.1 室内实验验证与性能评价  51-54
    5.1.1 实验场景  51-52
    5.1.2 实测数据数量对定位正确率的影响  52-53
    5.1.3 采样数据数量对定位正确率的影响  53-54
  5.2 楼宇内部实验验证与性能评价  54-55
    5.2.1 实验场景  54-55
    5.2.2 实验过程  55
    5.2.3 实验结果  55
  5.3 实验小结  55-57
第六章 总结与展望  57-60
  6.1 论文总结  57-58
  6.2 研究展望  58-60
参考文献  60-63
发表论文和参加科研情况说明  63-64
致谢  64

相似论文

  1. 基于ZigBee的室内定位系统的研究与设计,TN929.5
  2. 城市照明管理系统中的时间同步方法研究,TM923
  3. 基于ZigBee的无线网络定位系统研究与设计,TN929.5
  4. 认知无线电网络中的基于信道特征的主用户仿真攻击防御技术,TN925
  5. LBS系统中基于WLAN的无线定位技术研究,TN925.93
  6. 腰椎间盘退行性变的相关性研究,R681.5
  7. 无线传感器网络定位算法的研究,TN929.5
  8. 基于RSSI的传感器网络定位技术研究与实现,TN929.5
  9. 基于RSSI的室内无线定位方案研究,TN929.5
  10. 基于信号强度的Ad Hoc网络分群算法研究,TN929.5
  11. 基于信号强度的MANET可靠性QoS路由选择策略,TN929.5
  12. 一种千兆SFP光纤收发模块的电路设计与实现,TN859
  13. 基于无线传感器网络节点定位算法的研究,TN929.5
  14. 基于EnOcean技术的移动目标定位研究,TN929.5
  15. 基于Android平台的室内LBS系统的研究与实现,TN929.5
  16. 石英ESR信号特征研究,P597.3
  17. MRI动态增强曲线结合DWI对乳腺癌的诊断价值,R737.9
  18. 血清细胞因子和磁共振成像在甲状腺相关眼病中的基础与临床研究,R581.1
  19. 基于恶意信标节点检测的WSNs安全定位技术研究,TP212.9
  20. 基于802.11协议定位算法的研究,TP393.1

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信
© 2012 www.xueweilunwen.com