MATLAB室内定位仿真系统：WiFi信号测量与粒子滤波算法实现

资 源 简 介

本项目基于MATLAB构建机器人室内定位仿真系统，采用射线追踪技术模拟WiFi信号传播（支持3次墙壁反射），集成粒子滤波算法实现实时轨迹跟踪，包含噪声建模与误差校正模块，并提供可视化展示界面。

详 情 说 明

基于WiFi信号测量与粒子滤波的机器人室内定位仿真系统

项目介绍

本项目是一个机器人室内定位仿真系统，通过射线追踪技术模拟WiFi信号在室内环境中的传播特性，并运用粒子滤波算法实现机器人的实时定位与轨迹跟踪。系统能够可视化展示定位全过程，包括真实轨迹、估计轨迹和粒子分布状态，同时提供定位精度评估功能。

功能特性

• 射线追踪模拟：采用射线追踪算法模拟WiFi信号传播，支持最多3次墙壁反射计算，精确模拟信号衰减
• 粒子滤波定位：基于粒子滤波算法实现机器人位置的实时估计与轨迹跟踪
• 噪声建模与校正：对WiFi距离测量噪声进行建模，并实现误差校正机制
• 多维度可视化：实时展示机器人真实轨迹、估计轨迹和粒子分布状态
• 精度评估：计算定位精度指标，包括均方根误差(RMSE)、平均误差和最大误差
• 信号覆盖分析：生成WiFi信号强度覆盖热力图，直观展示信号分布情况

使用方法

1. 参数配置：设置环境参数（房间尺寸、墙壁位置与材质）、WiFi配置（接入点位置、频率、功率）、机器人参数（初始位置、运动模型）和仿真参数（粒子数量、迭代次数）

1. 运行仿真：启动主程序开始仿真过程，系统将自动执行信号模拟和定位计算

1. 结果查看：仿真结束后查看生成的定位结果、轨迹对比图、粒子分布可视化图和精度评估报告

1. 数据分析：分析定位误差统计和信号强度分布，优化系统参数

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 支持MATLAB图形显示功能
• 建议内存4GB以上，用于处理大量粒子计算

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括室内环境建模、WiFi信号传播的射线追踪模拟、机器人运动轨迹生成、粒子滤波算法的实现与迭代、定位结果的可视化展示以及精度指标的计算与输出。该文件通过协调各功能模块，完成了从参数输入到结果输出的完整仿真流程。