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基于RFID的室外实时定位算法研究

作　者: 江雪婧
导　师: 刘晔
学　校: 南昌大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 射频识别定位 LANDMARC算法经验值模型定位法信号强度
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 216次
引　用: 2次
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内容摘要

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。RFID技术所具有的非接触性和非视距等优点使其成为最有潜力的定位技术之一,而定位的精确性又是实时定位系统(RealTime Location,RTLS)研究的关键内容,所以对基于RFID的实时定位算法研究具有十分重要的意义。本文在充分考虑射频信号传播特征的基础上,研究如何在不增加定位系统成本的情况下,获得更高的定位精度,主要研究了以下几个方面的内容:1、在无线信号传播特征方面,通过一系列实验对信号传播特征进行分析,通过测试不同距离下的信号强度值(Received signal strength indicator,RSSI),不同时间下的RSSI,同一位置不同方向上接收的RSSI,和区域内有人走动和无人走动时的RSSI来研究无线信号传播的衰减性、波动性、方向性及环境变化(人的走动)对信号的干扰性,通过对测试数据的分析获得阅读器所接收到标签的信号强度特征。2、在LANDMARC算法方面,首先通过对一些测试数据的仿真,分析参考标签数目、阅读器数目、最邻近标签的数目和阅读器不同摆放形式对定位精度的影响。其次,对LANDMARC算法进行改进,采用计算误差校正因子的思想来对定位结果进行反复修正。最后,通过MATLAB建立系统仿真模型并输入实际测试数据对改进算法和原算法的定位结果进行比较。3、在经验模型匹配算法方面,传统的基于经验模型的定位法在每个采样点上只保存一个信号强度来建立采样库,本文在此基础上提出了一种在每个采样点上建立信号分布模型来进行定位的改进方法,另外,在该定位算法中,设计了一种针对该方法的采样点集合的选择方法。该改进方法充分考虑了信号传播时的非严格衰减性及同一位置处的信号强度所具有的波动性,能够在不增加任何额外硬件情况下获得更好的定位精度。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章绪论  8-14
  1.1 实时定位系统的研究意义  8-10
  1.2 实时定位系统的研究现状及市场展望  10-13
  1.3 论文的内容介绍  13-14
第2章 RFID系统及常用定位算法介绍  14-25
  2.1 RFID系统  14-17
  2.2 常用的定位算法  17-22
    2.2.1 三边测量法  17-18
    2.2.2 Fang算法  18-19
    2.2.3 Chan算法  19-20
    2.2.4 泰勒算法  20-21
    2.2.5 质心和加权质心法  21-22
  2.3 本章定位算法分析  22-23
  2.4 小结  23-25
第3章信号传播特征  25-42
  3.1 无线电波传播机制  25-29
    3.1.1 自由空间的电波传播  25
    3.1.2 费涅耳区  25-27
    3.1.3 地面反射对电波传播的影响  27-29
  3.2 测试实验及分析  29-41
    3.2.1 测试设备连接图及设备简介  29-31
    3.2.2 信号传播特征测试分析  31-41
  3.3 小结  41-42
第4章 LANDMARC定位法及改进算法  42-50
  4.1 LANDMARC算法  42-43
  4.2 各种参数对定位精度的影响  43-46
  4.3 LANDMARC改进算法及仿真结果  46-49
  4.4 小结  49-50
第5章经验模型匹配法及改进算法  50-55
  5.1 经验模型匹配法  50
  5.2 基于RSSI分布模型的改进算法  50-52
  5.3 定位仿真及结果分析  52-54
  5.4 小结  54-55
第6章总结与展望  55-57
  6.1 总结  55-56
  6.2 展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-62
攻读学位期间的研究成果  62

基于RFID的室外实时定位算法研究

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