射频识别（RFID）室内定位算法研究

论文题目: 射频识别（RFID）室内定位算法研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 孙瑜

导师: 范平志

关键词: 射频识别,室内定位,数据关联,路径损耗模型,射线跟踪法

文献来源: 西南交通大学

发表年度: 2005

论文摘要: 射频识别(Radio Frequency Identification, RFID),又称电子标签(E-Tag),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。由于传统的定位技术不能满足室内定位环境和精度的要求,而RFID技术所具有的非接触和非视距等优点使其成为优选的室内定位技术。本文主要研究在室内无线传播环境下射频识别电子标签的定位问题。 由于室内无线传播环境的噪声随机性干扰比较大,在设计射频识别室内定位应用系统时,高精度定位算法的研究显得十分重要。论文采用了基于大量测量值的经验损耗模型作为信号强度和几何路径之间的映射关系。为了消除不同读写器的测量误差,采用了Chan算法进行平差处理获得电子标签二维位置初步估计。考虑到空间数据关联的特点,作者对空间最近邻居定位算法进行了详细的研究。由于时域定位数据之间存在一定的相关性,本文通过引入历史时域数据来减小随机因素对定位估计精度的影响。对于三维几何空间定位问题,本文提出了十分有效的基于空间和时域数据关联的最近邻居定位算法。此外,为了进一步提高系统的定位精度,论文引入了射线跟踪方法,以考察室内无线传播环境个体之间的差异性。研究表明,与经验损耗统计模型以及自由空间路径损耗模型相比较,综合应用射线跟踪法的确定性路径损耗模型更适用于室内定位。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 射频识别系统概况

1.1.1 RFID系统构成原理

1.1.2 射频读写器

1.1.3 RFID标签

1.2 射频识别国内外研究现状

1.3 室内定位国内外研究现状

1.4 本文研究思路与内容安排

第二章 射频定位基本算法

2.1 无线传播环境

2.1.1 室内无线传播机理

2.1.2 信道特性与研究方法

2.2 数据融合与数据关联

2.2.1 数据融合主要技术

2.2.2 各种数据关联方法

2.3 定位估值理论

2.3.1 最大似然估计

2.3.2 最小二乘估计

2.3.3 最小均方误差估计

2.3.4 贝叶斯估计法

2.4 常用定位算法

2.4.1 具有解析表达式解的算法

2.4.2 递归迭代算法

2.5 本章小结

第三章 最近邻居室内定位算法

3.1 室内定位信道模型的选择

3.1.1 信道衰落的统计特性模型

3.1.2 室内定位的路径损耗经验模型

3.2 最近邻居定位算法

3.2.1 最近邻居的选择

3.2.2 位置的初步估计

3.2.3 迭代处理

3.3 考虑历史效应的算法

3.4 本章小结

第四章 算法仿真与定位性能比较

4.1 仿真模型结构与仿真条件

4.1.1 仿真模型结构

4.1.2 仿真条件

4.2 仿真结果分析

4.2.1 不同噪声环境下的定位性能比较

4.2.2 定位邻居数目和读写器数目对定位性能的影响

4.2.3 可参考定位标签分布与历史效应对定位性能的影响

4.2.4 不同算法定位估计的比较

4.3 本章小结

第五章 三维室内RFID定位算法

5.1 伪距法绝对定位原理

5.2 最近邻居相对定位原理

5.3 性能仿真与讨论

5.3.1 仿真条件

5.3.2 仿真结果分析

5.4 考虑射线跟踪法的定位估计初探

5.4.1 射线跟踪算法

5.4.2 考虑射线跟踪法的定位估计

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 本文工作总结

6.2 研究中出现的主要问题及解决方法

6.3 未来工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及参与的科研工作

发布时间: 2005-08-16

参考文献

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