WAVE协议栈下的无线定位研究与实现

【摘要】智能交通是城市道路交通系统的重要发展方向,车联网(IOV,InternetofVehicles)作为智能交通的具体实践,已得到各国的大力支持和研究。车辆定位技术是车联网系统有效运行的重要支撑技术之一,系统中几乎所有的功能应用都是以车辆准确定位为前提,车辆定位的精确度和实时性直接关系到车联网系统的实用价值和整体性能。目前广泛应用的是基于GPS的车辆定位技术,然而,GPS信号易受障碍物的干扰和阻断,在室内、隧道或高大建筑物之间时,由于可见的GPS卫星数量较小,定位精度将降低,误差将变大,甚至无法完成定位。目前主流的车联网通信技术是WAVE(WirelessAccessinVehicularEnvironment)技术,由IEEE802.11p与IEEE1609系列协议一起构成。WAVE系统在实际使用中需要设置大量的路边单元设备(RSURoad-SideUnit),那么利用其进行行车定位将具有很好的研究价值。本文在充分理解WAVE协议栈定义的基础上提出了一个在WAVE系统下基于高斯混合模型(GaussianMixtureModel,GMM)的位置指纹定位方法,该方法由离线训练和在线定位两部分组成,采用GMM对离线训练阶段的指纹数据库进行聚类建模处理,并在定位阶段对结果采用多点均值方法处理,不仅降低了系统定位误差,也减少了定位阶段的运算量,提高了定位的实时性。实验结果表明,该方法有较好的定位精度和实时性,为WAVE环境下的快速定位进一步研究提供有效参考价值。本文的主要研究内容有：首先研究了车联网和车辆定位技术的发展现状,并分析了现有技术的不足。其次对WAVE协议栈及其各个层的协议修订进行了具体深入的研究,并详细分析了现有的无线定位系统所采用的测距方法、定位算法和无线通信技术等。然后对基于RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication)的位置指纹定位算法进行了深入研究,并给出了基于GMM的位置指纹定位算法。最后采用C/S的开发模式设计并实现了一个WAVE系统下的无线定位系统原型,并通过具体的实验测试验证了该原型的可行性。
【作者】王燕科；
【导师】何昭水；
【作者基本信息】广东工业大学，模式识别与智能系统，2014，硕士
【关键词】车联网；WAVE；RSSI；高斯混合模型；EM算法；定位系统；

【参考文献】
[1]韩海燕.高寒沙地生物结皮碳释放及其对土壤呼吸的影响[D].中国林业科学研究院,生态学,2014,博士.
[2]赵春.光促表面催化CO_2和C_2H_4直接合成丙烯酸Cu/ZnO-TiO_2催化剂研究[D].天津大学,工业催化,2003,硕士.
[3]蒋薇.西瓜根腐病病原学研究及防治方法的初探[D].华中农业大学,蔬菜学,2014,硕士.
[4]张芳.土地整治规划实施评价[D].湖南师范大学,土地资源管理,2013,硕士.
[5]宋群群.输电线的流固耦合振动数值分析[D].重庆大学,土木工程,2014,硕士.
[6]许超钤,姚宜斌,张豹,张顺.现代测绘基准综合管理服务系统的研究与构建[J].测绘地理信息,2014,06:62-65+73.
[7]高云帆.基于双定子电机的机械惯量模拟技术的研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2013,硕士.
[8]李世立.变极化米波雷达实测数据处理及极化参数估计[D].西安电子科技大学,电子与通信工程,2012,硕士.
[9]李宁.固定矫治技术治疗成人开（牙合）的疗效分析[D].大连医科大学,口腔临床医学,2012,硕士.
[10]陆城.变速恒频风力发电用双PWM变换器的协调控制[D].中国科学院研究生院（电工研究所）,电力电子与电力传动,2004,硕士.
[11]刘胜敬.高中生成就动机、自我管理能力与学业成绩的关系[D].济南大学,发展与教育心理学,2012,硕士.
[12]叶俊.电动汽车横向稳定性分析及驱动力分配研究[D].哈尔滨工业大学,力学,2013,硕士.
[13]杨帆.湖南植烟土壤有机氮素矿化规律及其调控措施[D].湖南农业大学,烟草科学与工程技术,2012,硕士.
[14]程蕾.超声组织结构声学定量分析在肝纤维化分级和肝硬化分型中的价值研究[D].第二军医大学,影像医学与核医学（专业学位）,2013,硕士.
[15]李强.面向特定目标的检测与定位方法研究与实现[D].北方工业大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[16]杜旭光.基于多维关联规则的入侵检测方法研究[D].燕山大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[17]李强.内蒙古准格尔大饭铺电厂扩建2×300WM项目评价[D].天津大学,项目管理,2013,硕士.
[18]钱程.小分子化合物TGI1002对小鼠迟发型超敏反应模型的改善作用及其机理研究[D].南京大学,制药工程（专业学位）,2013,硕士.
[19]孙瑶瑶.PI3K-Akt和JNK信号通路与AfMNPV诱导斜纹夜蛾SL-1细胞凋亡[D].华中师范大学,农业昆虫与害虫防治,2014,硕士.
[20]李邦跃.进出口结构和价格对通货膨胀的影响研究[D].广东财经大学,金融学,2014,硕士.
[21]郭俊宝.负载型PI-ZrO_2杂化膜的制备及其在C_3H_8和CO_2制C_3H_6催化反应中的应用[D].天津大学,工业催化,2004,硕士.
[22]孟勇.人眼状态及疲劳检测技术研究[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[23]高志伟.氧化锌薄片、孪晶的制备及锰掺杂氧化锌的磁性和拉曼散射[D].中国科学技术大学,凝聚态物理,2014,博士.
[24]黄敏.甜菜碱对糖尿病db/db小鼠肾病早期损伤的保护作用及相关机制研究[D].华南理工大学,生物工程,2012,硕士.
[25]杜晓佳.网络虚拟财产的民法保护研究[D].辽宁大学,法律,2012,硕士.
[26]付善民.牙釉质表面处理仪的研制及其临床应用研究[D].第四军医大学,口腔临床医学,2004,硕士.
[27]刘玉山,张建民.石墨烯基复合材料的溶胶静电自组装制备方法及其电化学性能研究[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第24分会：化学电源[C].中国化学会:,2014:1.
[28]樊明锁.分布式环境下面向移动对象的Skyline查询[D].宁波大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[29]仟佰.《地震波的特性及相关技术分析》[J].石油地球物理勘探,2009,02:157.
[30]张英.盐酸普萘洛尔的合成工艺研究[D].浙江工业大学,2008.
[31]李思思.现代汉语同素双音节词的语素探讨及其对对外汉语词汇教学的启示[D].西安外国语大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[32]刘勇.石墨烯及羟基化碳纳米管复合材料的研究[D].哈尔滨工业大学,2012.
[33]齐航.社会转型背景下的陕南地区新农村规划研究[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[34]赵成刚,刘艳,周贵荣,杜修力.非饱和土本构模型研究进展[J].北京工业大学学报,2008,08:820-829.
[35]莫德云.适用于长光栅刻制的二维超大行程气浮工作台结构设计[D].广东工业大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[36]赵雅婷.个人网站视觉设计风格研究[D].西北大学,工业设计工程（专业学位）,2014,硕士.
[37]黄久荣.曲面基底衍射元件共焦扫描轮廓提取方法研究[D].哈尔滨工业大学,仪器仪表工程,2013,硕士.
[38]石世赛.钢管混凝土系杆拱桥吊杆更换技术研究[D].华南理工大学,建筑与土木工程,2012,硕士.
[39]杨张欣.农业政策性银行功能发挥的法律对策研究[D].首都经济贸易大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[40]江海汶.珠海格力电器股份有限公司发展战略研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[41]熊继佑.浅谈商业智能[J].计算机与现代化,2003,08:23-24.
[42]王立鹏.微泵的理论建模及静动态特性分析[D].沈阳工业大学,固体力学,2003,硕士.
[43]张瑞娜.微喷条件下水氮耦合对烤烟产质量及氮素利用率的影响[D].河南农业大学,烟草学,2012,硕士.
[44]杨雅棋.安达市牲畜排泄物资源化利用研究[D].东北农业大学,农业推广（专业学位）,2013,硕士.
[45]王叶青.酯酶、脂肪酶的筛选、表达和性质表征[D].吉林大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[46]顾萱.微博中草根意见领袖的另类表达研究[D].安徽大学,传播学,2014,硕士.
[47]杨生.水域MT勘探电磁信号分离采集的视电阻率计算[J].石油地球物理勘探,2006,05:592-595+614+491.
[48]徐文汶.耳穴联合中药治疗湿疹（湿热证）临床观察[D].成都中医药大学,中医外科学,2012,硕士.
[49]钱莉莉.《格兰奇·科普兰德的第三生》中的理想型黑人男性气质构建[D].重庆大学,英语语言文学,2014,硕士.
[50]朱雯.上海地区手足口病的流行与肠道病毒71型基因变异及生存抵抗能力的研究[D].复旦大学,流行病与卫生统计学,2012,硕士.