1、基于無線局域網(wǎng)的室內(nèi)定位與預(yù)測答辯人：學(xué)號：班級：導(dǎo)師：101020304研究背景研究背景無線傳輸原理和衰減模型無線傳輸原理和衰減模型RSS預(yù)測平臺設(shè)計預(yù)測平臺設(shè)計論文結(jié)論論文結(jié)論正文內(nèi)容正文內(nèi)容2研究背景研究背景近年來，基于無線局域網(wǎng)（WLAN）的無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋到大部分的公共場所。移動運營商們對于無線局域網(wǎng)的需求變得越來越迫切。因此，室內(nèi)無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)布局成了研究界廣泛討論的話題。論文主要介紹在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，對于路由器發(fā)射的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接收信號強(qiáng)度的預(yù)測與分析。通過對不同位置點處接收信號強(qiáng)度大小的分析，我們能夠更好的進(jìn)行室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)布局，使人們的用網(wǎng)生活變得越來越快捷。論文仿真部分是用軟

2、件MATLAB中GUI進(jìn)行設(shè)計的，結(jié)合無線信道傳輸方面的知識，設(shè)計出一個用戶操作界面。用戶通過該操作界面，可以預(yù)測出不同位置處距離各個AP點的接受信號強(qiáng)度。302PART TWO無線傳輸系統(tǒng)的傳輸無線傳輸系統(tǒng)的傳輸原理及衰減模型原理及衰減模型4信號從發(fā)射端經(jīng)過無線信道到達(dá)接收端，功率會發(fā)生衰減，主要表現(xiàn)為：平均路徑損耗、大尺度衰落、小尺度衰落由反射定理知，信號的部分能量在反射時被反射體吸收，從而導(dǎo)致了平均路徑損耗。同一信號延一個路徑或者多個路徑傳播時，以微小的時間到達(dá)接收機(jī)的信號互相干擾產(chǎn)生的。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的長距離傳輸過程中產(chǎn)生的衰落（幾百幾千米），主要是由于建筑物、高山等的阻擋造成的。

3、無線信道中發(fā)生的三種衰落無線信道中發(fā)生的三種衰落平均路徑衰落平均路徑衰落小尺度衰落小尺度衰落大尺度衰落大尺度衰落5KEYS無線信號強(qiáng)度的傳播損耗無線信號強(qiáng)度的傳播損耗自由空間自由空間實際室內(nèi)空間實際室內(nèi)空間L=20lg（F）+20lg（D）+32.4F為工作頻率頻率（MHz）；D為傳播距離（Km）影響信號在自由空間傳播的兩個影響因素:一個是傳播距離D導(dǎo)致的路徑衰減，另外一個是由于多徑效應(yīng)引起的相位差f經(jīng)驗公式法經(jīng)驗公式法是基于某一特定環(huán)境下的實際測量結(jié)果。在特定環(huán)境中，當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)置于不同的距離，測量其功率損耗，通過收集大量的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功率損耗曲線及其函數(shù)6對數(shù)路徑損耗模型對數(shù)路徑損耗模型路

4、徑損耗指數(shù)路徑損耗指數(shù)平均大尺度路徑損耗平均大尺度路徑損耗室內(nèi)路徑損耗公式室內(nèi)路徑損耗公式 ndd)/d()(PL0平均路徑損耗正于路徑損耗指數(shù)。d：傳播距離。d0：靠近發(fā)射端的參考點距發(fā)射端的距離。n：路徑損耗指數(shù))/log(10)()(00ddndPLdBPL)/(10)()(00ddnlongdPLdBPL一般情況下，室內(nèi)為1m，室外為100m或1km。本論文中=1m。：給定距離d處的接收信號強(qiáng)度)(dBPL：為0均值的高斯隨機(jī)分布變量，其標(biāo)準(zhǔn)差為，單位為dB703PART THREERSS預(yù)測平臺設(shè)計預(yù)測平臺設(shè)計8GUI界面的初步建立界面的初步建立1個Axes1，4個Push Butt

5、on，17個Static Text，5個Edit Text。建立GUI界面后，就會在相應(yīng)的工作環(huán)境中形成一個*.fig文件。添加完需要的控件后，我們可以雙擊控件來設(shè)置其屬性，如：Tag、String、Font Size等屬性。右鍵單擊控件，選中view callback，然后創(chuàng)建該控件的回調(diào)函數(shù)。9實際環(huán)境采樣與測量實際環(huán)境采樣與測量實際室內(nèi)環(huán)境圖圖片的像素大小（1401x745）對應(yīng)于公司的實際面積大小（46.8x24.9）m214個采樣位置的接收信號強(qiáng)度（RSS）可以用軟件Wifiscanner測出。10RSS預(yù)測平臺的算法原理預(yù)測平臺的算法原理首先，利用L2_distance.m，我們可

6、以計算出檢測點到各個AP點的距離d。然后，將以上各值帶入室內(nèi)損耗計算公式，我們可以計算出14個采樣區(qū)域的信號路徑損耗系數(shù)n。最后將已知的14片區(qū)域的損耗系數(shù)n再次帶入上述公式，我們就可以預(yù)測出任意點距離AP點的接收信號強(qiáng)度RSS。本次畢業(yè)設(shè)計中，我們將噪聲設(shè)置為高斯白噪聲，忽略了其它噪聲。將d0設(shè)置為1m，即距離AP點1m左右的接收信號強(qiáng)度作為AP點的實際發(fā)射功率使用，P0=-30dB。同時，5個AP點的發(fā)射信號功率相同。室內(nèi)環(huán)境圖為實習(xí)公司的辦公環(huán)境。該室內(nèi)環(huán)境包含了，已知的5個AP位置和發(fā)射信號強(qiáng)度，14個采樣點位置坐標(biāo)和接收信號強(qiáng)度值。)/(10)()(00ddnlongdPLdBPL已知參數(shù)值已知參數(shù)值算法原理算法原理室內(nèi)損耗計算公式1104PART FOUR結(jié)論結(jié)論12RSS預(yù)測平臺運行效果預(yù)測平臺運行效果13大廳：位置遠(yuǎn)，障礙物多，信號強(qiáng)度在傳播過程中被完全損耗掉了。過道：離AP有一堵混泥土墻，衰減因子計算不準(zhǔn)確，導(dǎo)致其預(yù)測的結(jié)果偏差較大。靠近AP點：實際室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜很多。室內(nèi)布局、溫度、人員走動等都會對其產(chǎn)生影響。原因分析原因分析大廳：沒有測試到AP4和AP3的接收信號強(qiáng)度。過道和房間內(nèi)部：