基于數(shù)據(jù)挖掘分類聚類理論的指紋法室內(nèi)定位優(yōu)化.pdf

1、位置信息是重要的信息資源，位置信息的應(yīng)用關(guān)系到國防、醫(yī)藥、工業(yè)和我們生活的方方面面。定位系統(tǒng)的研究曾經(jīng)是國防科技的重要技術(shù)研究方向，自從GPS等衛(wèi)星定位系統(tǒng)普及，定位芯片逐漸植入各式各樣的電子產(chǎn)品，其中包括人們目前大量使用智能手機(jī)，這樣，定位功能開始走入尋常百姓的生活之中。智能手持設(shè)備的普及催生了新的生活需求，基于位置信息的服務(wù)(Location BasedServices，LBS)應(yīng)運(yùn)而生，LBS逐漸成為學(xué)術(shù)和工業(yè)界的研究熱點(diǎn)。衛(wèi)星定

2、位系統(tǒng)使得室外定位技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但是微波信號(hào)不能穿透墻壁進(jìn)入室內(nèi)，不能滿足更大的室內(nèi)定位需求。本文討論的主要問題是定位技術(shù)的這一個(gè)新的方向——室內(nèi)定位技術(shù)。本文對室內(nèi)環(huán)境下的無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network，WLAN)信號(hào)傳播特點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)研，對采集到的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將信號(hào)強(qiáng)度的分布特點(diǎn)和時(shí)變特性進(jìn)行了簡單總結(jié)。并且詳細(xì)闡述了基于WLAN環(huán)境的接收信號(hào)強(qiáng)度（Received Signal Stre

3、ngth，RSS）的指紋法定位理論，包括定位系統(tǒng)的主要邏輯模型和主要的定位算法。將室內(nèi)定位系統(tǒng)與信息檢索系統(tǒng)進(jìn)行類比，同樣可以分為在線階段和離線階段。同時(shí)引入了數(shù)據(jù)挖掘方面的一些觀點(diǎn)，根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用于知識(shí)發(fā)現(xiàn)的功能特點(diǎn)，將數(shù)據(jù)挖掘理論體系融入指紋法室內(nèi)定位研究當(dāng)中，指導(dǎo)定位系統(tǒng)改進(jìn)。本文重點(diǎn)研究了室內(nèi)定位系統(tǒng)在線階段以加權(quán)的K鄰近（Weighed K-Nearest Neighbors，WKNN）算法作為定位算法的定位性能，根據(jù)訓(xùn)練數(shù)

4、據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析給出定位算法參數(shù)的選定數(shù)值，并且分析了各個(gè)參數(shù)對定位性能的影響情況。在離線階段優(yōu)化了指紋數(shù)據(jù)的組織形式，將指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類管理，以求減小在線定位時(shí)查找信息的計(jì)算量，通過改進(jìn)后的適用于錨點(diǎn)指紋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的K均值聚類算法對離線指紋庫聚類分析，得到聚類結(jié)果。文章給出了特定環(huán)境下的最佳聚類參數(shù)選定辦法，分析了室內(nèi)定位中和離線指紋庫聚類相關(guān)的性能分析公式，以求更加深刻地認(rèn)識(shí)室內(nèi)定位問題。文章最后描述了室內(nèi)定位系統(tǒng)的開發(fā)成果，本系統(tǒng)是搭載