BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÙI THỊ DUYÊN

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÔ TUYẾN
TRONG NHÀ SỬ DỤNG ANTEN ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

Hà Nội – 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÙI THỊ DUYÊN

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÔ TUYẾN
TRONG NHÀ SỬ DỤNG ANTEN ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG

Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Mã số: 9520216

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN QUỐC CƯỜNG

Hà Nội – 2019


trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội và TS. Phan Hồng Phương,
phòng thí nghiệm IMEP-LAHC, Đại học Grenoble, Pháp luôn giúp đỡ về đo kiểm
các mẫu anten và các mạch điện tử cho luận án.
Qua đây, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thành viên nhóm
nghiên cứu thuộc phòng Lab – RF3I, Viện Điện, các bạn bè và đồng nghiệp đã quan
tâm giúp đỡ, động viên tôi trong thời gian vừa qua.
Cuối cùng, tôi xin gửi những tình cảm yêu quý nhất đến các thành viên trong
gia đình, những người luôn động viên, hỗ trợ tôi về mọi mặt để tôi hoàn thành luận
án này.

ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN......................................................................................................... ii
MỤC LỤC..............................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................... vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC....................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ............................................................................... ix
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU......................................................................... xii
MỞ ĐẦU.................................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài................................................................................. 1
2. Những vấn đề còn tồn tại và hướng nghiên cứu của luận án.......................1
3. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu.................................................. 1
4. Ý nghĩa khoa học của đề tài............................................................................ 1
5. Những đóng góp chính của luận án............................................................... 1
6. Cấu trúc nội dung của luận án....................................................................... 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÔ TUYẾN TRONG


dải quạt hẹp......................................................................................................... 2
Cấu hình và hoạt động của hệ thống....................................................................... 2
Thử nghiệm các phương pháp định vị.................................................................... 2
Kết luận và đánh giá hệ thống................................................................................... 2
2.4. Kết luận chương 2........................................................................................ 2
HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÔ TUYẾN TRONG NHÀ ĐƠN TRẠM
SỬ DỤNG ANTEN ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG.................................................... 2
3.1. Giới thiệu chương......................................................................................... 2
Hệ định vị đơn trạm sử dụng AĐKBS mảng pha............................................... 2
Hệ định vị đơn trạm sử dụng AĐKBS chuyển búp........................................... 2
3.2. Giải pháp thiết kế anten điều khiển búp sóng mảng pha dải quạt rộng .. 2

3.3. Giải pháp thiết kế anten điều khiển búp sóng chuyển búp phân cực tròn
2
Anten phân cực tròn sử dụng kỹ thuật quay tuần tự.......................................... 2
Thiết kế anten điều khiển búp sóng chuyển búp phân cực tròn.................... 2
3.4. Thực nghiệm hệ thống định vị đơn trạm tích hợp anten điều khiển búp
sóng mảng pha dải quạt rộng............................................................................. 2
Cấu hình và hoạt động của hệ thống....................................................................... 2
Thử nghiệm các phương pháp định vị.................................................................... 2
Kết luận và đánh giá hệ thống................................................................................... 2
3.5. Thực nghiệm hệ thống đơn trạm tích hợp anten điều khiển búp sóng
chuyển búp phân cực tròn.................................................................................. 2
Cấu hình hệ thống.......................................................................................................... 2
Phương pháp định vị dấu vân tay............................................................................. 2
Kết luận và đánh giá hệ thống................................................................................... 2
iv



MVDR
NICs
PoA
QPD
RB
RF
RFID
RP
RSS
RSSI

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Artificial Neural Networks
Angle of Arrival
Access Point
Bilateral Greed Iteration
Bandwidth
Channel State Information
Direction of Arrival
Estimation of Signal Parameters via
Rotational Invariance Technique
First Null Power Beamwidth
Half Power Beamwidth
Indoor Positioning System
Industrial, Scientific and Medical
K-Nearest Neighbors
Line-of-Sight

Network Interface Cards
Bo mạch giao diện mạng
Phase Of Arrival
Pha tới
Quadrature Power Divider
Bộ chia đôi nguồn vuông pha
Router Board
Bộ định tuyến
Radio Frequency
Sóng vô tuyến
Radio Frequency Identification
Định danh bằng sóng điện từ
Remote-Positioning
Định vị từ xa
Received Signal Strength
Cường độ tín hiệu thu
Received Signal Strength Indicator Chỉ số cường độ tín hiệu thu

vi


SFDMA
SR
SSID
SVD
TDoA
ToA
UWB
VSWR
Wi-Fi

Thời gian tới
Băng thông siêu rộng
Tỷ số điện áp sóng đứng
Truy cập mạng không dây
K hàng xóm gần nhất có trọng số
Anten điều khiển búp sóng
Cơ sở dữ liệu
Đối tượng
Định vị từ xa
Định vị từ xa gián tiếp
Lưỡng cực mạch in đa hướng
Lưỡng cực mạch in dẫn xạ
Lưỡng cực mạch in định hướng
Tự định vị
Tự định vị gián tiếp

vii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC
TT

Ký hiệu

1

k

Hệ số sóng trong không gian tự do (k = 2π/ )



10

Hệ số sóng trong môi trường ( = 2π/ g)

11
12
13

φ
Z0

14

(.)

15

(.)

Pha ban đầu
Trở kháng đặc trưng của đường truyền
Tham số ước lượng

T

Ma trận chuyển vị

-1


Hình 1.14: Thuật toán MinMax xác định vị trí đối tượng từ bốn trạm............................. 2
Hình 1.15: Hệ định vị dựa vào khoảng cách và hướng sóng tới......................................... 2
Hình 1.16: Hệ định vị theo phương pháp dấu vân tay............................................................ 2
Hình 1.17: Sơ đồ hướng bức xạ và góc lệch pha giữa các phần tử trong mảng............2
Hình 1.18: Sơ đồ khối của AĐKBS chuyển búp N phần tử................................................. 2
Hình 1.19: Sơ đồ khối của anten điều khiển búp sóng mảng pha với N phần tử.........2
Hình 2.1: Lưỡng cực mạch in tiếp điện trung tâm và lưỡng cực dây tương đương....2
Hình 2.2: Cấu trúc anten lưỡng cực mạch in đẳng hướng..................................................... 2
Hình 2.3: Cấu trúc của anten LC-ĐaH tích hợp balun hình chữ “J” và sơ đồ tương
đương của balun.................................................................................................................................... 2
Hình 2.4: Kết quả mô phỏng, đo của hệ số S11 và giản đồ bức xạ của anten LC-ĐaH
2
Hình 2.5: Hình ảnh anten LC-ĐaH được chế tạo..................................................................... 2
Hình 2.6: Cấu trúc của anten LC-ĐiH và hình ảnh chế tạo.................................................. 2
Hình 2.7: Hệ số S11 mô phỏng, đo và giản đồ bức xạ của anten LC-ĐiH.......................2
Hình 2.8: Hình ảnh nguyên lý và chế tạo của anten LC- DâX............................................ 2
Hình 2.9: Hệ số S11 và giản đồ bức xạ của anten LC- DâX tại dải tần 2,45GHz .........2
Hình 2.10: Cấu trúc anten LC-DâX nhiều chấn tử dẫn xạ và hệ số S11 của các anten
lưỡng cực tại dải tần 5GHz............................................................................................................... 2
Hình 2.11: Giản đồ bức xạ của các anten LC-ĐaH, LC-ĐiH, LC-DâX gồm 2, 8 chấn
tử dẫn xạ tại dải tần 5GHz................................................................................................................. 2
Hình 2.12: Cấu trúc chung của ma trận dịch pha Butler N×N............................................. 2
ix


Hình 2.13: AĐKBS mảng pha sử dụng ma trận Butler với N = 4...................................... 2
Hình 2.14: Cấu trúc của bộ QPD và cầu nối chéo.................................................................... 2
Hình 2.15: Các tham số S và độ lệch pha giữa 2 cổng ra của bộ QPD............................2
Hình 2.16: Cấu trúc bộ dịch pha 45º và kết quả mô phỏng của đường vi dải...............2
Hình 2.17: Cấu trúc của ma trận Butler 4×4 thiết kế và tham số S mô phỏng..............2

Hình 2.44: Lưu đồ thuật toán dấu vân tay................................................................................... 2
Hình 3.1: Vùng phủ của một AĐKBS khi quét theo trục OX.............................................. 2
Hình 3.2: Hình ảnh AĐKBS mảng pha dải quạt rộng............................................................. 2
Hình 3.3: Kết quả mô phỏng và đo của AĐKBS đề xuất...................................................... 2
Hình 3.4: Kết quả mô phỏng và đo giản đồ bức xạ của AĐKBS....................................... 2
x


Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý của anten phân cực tròn TDAA đề xuất................................. 2
Hình 3.6: Sơ đồ tương đương của đường tiếp điện 1 vào và 4 ra....................................... 2
Hình 3.7: Sơ đồ tổng thể mạng tiếp điện của anten TDAA.................................................. 2
Hình 3.8: Phân bố biên độ và pha của mạng khi không có 2 thanh chêm......................2
Hình 3.9: Biên độ đầu ra trung bình thay đổi khi chiều dài và vị trí Stub2 thay đổi . 2
Hình 3.10: Biên độ đầu ra trung bình thay đổi khi chiều dài và vị trí Stub1 thay đổi 2
Hình 3.11: Hình ảnh anten TDAA được chế tạo và hệ số S11 của TDAA..................... 2
Hình 3.12: So sánh kết quả đo và mô phỏng của anten TDAA.......................................... 2
Hình 3.13: Kết quả mô phỏng và đo giản đồ bức xạ và AR của TDAA tại 5,8 GHz 2
Hình 3.14: Cấu hình hệ định vị đơn trạm trong phòng........................................................... 2
Hình 3.15: Nguyên lý và hình ảnh chế tạo của AĐKBS chuyển búp phân cực tròn . 2
Hình 3.16: Hệ số tổn hao do phản xạ, hệ số tương hỗ của các phần tử trong AĐKBS
đề xuất và hình ảnh đo bằng máy phân tích vec-tơ.................................................................. 2
Hình 3.17: Hệ định vị đơn trạm sử dụng chuẩn IEEE 802.11............................................. 2
Hình 3.18: Vùng phủ tín hiệu vô tuyến theo trục OX và trục OY..................................... 2
Hình 3.19: Lưu đồ thuật toán định vị dựa trên WKNN.......................................................... 2
Hình 3.20: Hệ thống định vị sử dụng AoA................................................................................. 2
Hình 3.21: Lưu đồ thuật toán định vị dựa trên MUSIC......................................................... 2
Hình 3.22: Sai số định vị 2 chiều của hệ thống với 8 điểm thử với hai phương pháp 2
Hình 3.23: Kịch bản của hệ định vị tại C1-413 Đại học Bách Khoa Hà Nội.................2
Hình 3.24: Lưới điểm chuẩn và vị trí các điểm thử................................................................. 2
Hình 3.25: Ba trường hợp anten khác nhau được tích hợp cho đối tượng...................... 2

Bảng 2.12: So sánh với các công bố có liên quan trên thế giới........................................... 2
Bảng 3.1: Giản đồ bức xạ của AĐKBS mảng pha dải quạt rộng........................................ 2
Bảng 3.2: So sánh với AĐKBS mảng pha đã đề xuất ở chương 2..................................... 2
Bảng 3.3: Các tham số của mạng tiếp điện................................................................................. 2
Bảng 3.4: Các công bố nghiên cứu anten phân cực tròn dựa trên kỹ thuật SR.............2
Bảng 3.5: Kết quả định vị của hai phương pháp AoA và dấu vân tay.............................. 2
Bảng 3.6: So sánh với các công bố có liên quan....................................................................... 2
Bảng 3.7: Kết quả định vị của hai phương pháp AoA và dấu vân tay.............................. 2
Bảng 3.8: Sai số trung bình của hệ thống trong các trường hợp của Kịch bản 1.........2
Bảng 3.9: Sai số định vị khi khảo sát mạng ANN trong trường hợp 1............................. 2
Bảng 3.10: Sai số định vị khi khảo sát mạng ANN trong trường hợp 2.......................... 2
Bảng 3.11: Sai số định vị trong trường hợp sử dụng ANN................................................... 2
Bảng 3.12: Sai số trung bình của hệ thống trong các trường hợp của kịch bản 2........2
Bảng 3.13: So sánh với các hệ thống định vị có liên quan.................................................... 2

xii


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
2. Những vấn đề còn tồn tại và hướng nghiên cứu của luận án
3. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4. Ý nghĩa khoa học của đề tài
5. Những đóng góp chính của luận án
6. Cấu trúc nội dung của luận án

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÔ
TUYẾN TRONG NHÀ SỬ DỤNG ANTEN ĐIỀU KHIỂN BÚP
SÓNG
Chương 1 trình bày tổng quan về tình hình nghiên cứu trên thế giới về hệ thống định

2.4. Kết luận chương 2

HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÔ TUYẾN TRONG NHÀ
ĐƠN TRẠM SỬ DỤNG ANTEN ĐIỀU KHIỂN BÚP SÓNG
3.1. Giới thiệu chương
3.2. Giải pháp thiết kế anten điều khiển búp sóng mảng pha dải
quạt rộng
3.3. Giải pháp thiết kế anten điều khiển búp sóng chuyển búp
phân cực tròn
3.4. Thực nghiệm hệ thống định vị đơn trạm tích hợp anten điều
khiển búp sóng mảng pha dải quạt rộng
3.5. Thực nghiệm hệ thống đơn trạm tích hợp anten điều khiển
búp sóng chuyển búp phân cực tròn
3.6. Kết luận chương 3
2


KẾT LUẬN CHUNG CỦA LUẬN ÁN
Trong luận án này, cơ sở khoa học và phát triển các hệ thống định vị vô tuyến
trong nhà AĐKBS lần lượt được trình bày. Trước tiên dựa vào các đặc điểm của hệ
thống định vị trong nhà được yêu cầu; từ đó đề xuất các AĐKBS tương ứng giúp cải
thiện chất lượng các hệ thống định vị đề xuất;
Các AĐKBS mảng pha đề xuất tuy đơn giản nhưng hiệu quả, đã đáp ứng được
các tiêu chí đặt ra khi ứng dụng cho hệ thống định vị trong nhà. Mặc dù số phần tử
trong mảng không nhiều chỉ bốn hoặc tám phần tử nhưng búp sóng nhỏ nổi bật so
với các công bố khác trên thế giới, đó là do sự khác biệt từ việc đề xuất anten phần
tử trong mảng. Ngoài ra AĐKBS chuyển búp phân cực tròn đề xuất cũng gồm nhiều
đặc điểm nổi trội về băng thông, hệ số tăng ích, hiệu suất và đặc biệt là chất lượng
phân cực tròn (phân cực tròn trong dải tần rộng, góc phân cực tròn rộng).
Các hệ thống định vị ba trạm và đơn trạm được thử nghiệm khi tích hợp AĐKBS


-

Hệ thống định vị đơn trạm tích hợp AĐKBS chuyển búp phân cực tròn dựa
2

trên chuẩn IEEE 802.11, vùng định vị 29m , sử dụng phương pháp dấu vân
tay. Sai số trung bình hệ thống khi trạm phát 0dBm, đối tượng tích hợp TDAA:
0,35m (WKNN); 0,58m (Bayes).
Hướng phát triển của luận án
- Nghiên cứu phát triển thêm hệ thống định vị dựa trên công nghệ UWB sử dụng
AĐKBS chuyển búp phân cực tròn có băng thông siêu rộng.
- Khảo sát khi đối tượng di chuyển với tốc độ nhanh, áp dụng thêm các thuật
toán lọc hiện đại

4


DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
DANH MỤC CÁC CÔNG BỐ CHÍNH
1. Bùi Thị Duyên, Ngô Văn Đức, Lê Minh Thùy, Nguyễn Quốc Cường, (2015)
“Mô phỏng một số khả năng điều chỉnh đồ thị bức xạ cho dipole antenna vi dải
băng thông rộng”, Kỷ yếu hội nghị khoa học kỹ thuật đo lường toàn quốc lần thứ
sáu, pp 1002-1008, Hà Nội, tháng 5.
2. Thi Duyen Bui, V. D. Ngo, B. H. Nguyen, Q. C. Nguyen, and M. T. Le, (2016)
“Design of beam steering antenna for localization applications,” in 2016
International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP), Japan, pp. 956–
957 (Scopus)
3. Thi Duyen. Bui, Q. C. Nguyen, and M. T. Le, (2017) “Novel wideband circularly
polarized antenna for wireless applications,” in Microwave Conference (APMC),



TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]
[2]
[3]
[4]

[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]

P. Jensfelt, (2001) “Approaches to mobile robot localization in indoor
environments,” Royal Institute of Technology, Switzerland.
K. Pahlavan and P. Krishnamurthy, (2013), Principles of wireless access and
localization. Chichester, West Sussex, United Kingdom: John Wiley & Sons
Inc.
© ELEDIA Research Center, (2016), “ELEDIA Wireless Indoor Localization,”
ELEDIA WaLK. [Online]. Available: http://www.eledia.org/showcase/walk/.
A. H. Ismail, H. Kitagawa, R. Tasaki, and K. Terashima, “WiFi RSS
fingerprint database construction for mobile robot indoor positioning system,”

system,” in Proceedings of IEEE International Carnahan Conference on
Security Technology CCST-94, Albuquerque, NM, USA, pp. 106–116.
6


[17] Phạm Thị Thanh Thủy, (2017), “Nghiên cứu và phát triển các kỹ thuật định vị
và định danh kết hợp thông tin hình ảnh và wifi,” Đại học Bách khoa Hà Nội,
Hà Nội.
[18] N. des Aunais et al., (2016), “Analytical method for multimodal localization
combination using Wi-Fi and camera,” in 2016 14th International Conference
on Control, Automation, Robotics and Vision (ICARCV), Phuket, Thailand,
pp. 1–6.
[19] manh kha hoang, thi hang duong, trung kien vu, and vu trinh anh, (2017),
“Enhancing WiFi based Indoor Positioning by Modeling Measurement Data
with GMM,” in 2017 International Conference on Advanced Technologies for
Communications (ATC), Quy Nhon, pp. 325–328.
[20] Faculty of Electronics, Hanoi University of Industry, T. K. Vu, H. L. Le, and
National Center for Technological Progress, (2019), “Gaussian Mixture
Modeling for Wi-Fi fingerprinting based indoor positioning in the presence of
censored data,” Vietnam J. Sci. Technol. Eng., vol. 61, no. 1, pp. 3–8.
[21] T. H. Dao, Q. C. Nguyen, V. D. Ngo, M. T. Le, and C. A. Hoang, (2014),
“Indoor Localization System Based on Passive RFID Tags,” in 2014 5th
International Conference on Intelligent Systems, Modelling and Simulation,
Langkawi, Malaysia, pp. 579–584.
[22] T.-H. Dao, M.-T. Le, and Q.-C. Nguyen, (2014), “Indoor localization system
using passive UHF RFID tag and multi-antennas,” in 2014 International
Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC 2014),
Hanoi, Vietnam, pp. 405–410.
[23] “911 and E911 Services,” 911 and E911 Services. [Online]. Available:
https://www.fcc.gov/general/9-1-1-and-e9-1-1-services.

[35]
[36]
[37]
[38]
[39]

[40]

[41]
[42]
[43]

Obtain Traceability of Patients in a Hospital,” in 2016 30th International
Conference on Advanced Information Networking and Applications
Workshops (WAINA), Crans-Montana, pp. 833–837.
M. Martínez Pérez et al., (2012), “Application of RFID Technology in Patient
Tracking and Medication Traceability in Emergency Care,” J. Med. Syst., vol.
36, no. 6, pp. 3983–3993.
B. Wagner and D. Timmermann, (2012), “Classification of User Positioning
Techniques and Systems for Intelligent Environments,” in GI Jahrestagung,
Braunschweig, Germany, pp. 537–548.
Z.-A. Deng, Y. Hu, J. Yu, and Z. Na, (2015), “Extended Kalman Filter for Real
Time Indoor Localization by Fusing WiFi and Smartphone Inertial Sensors,”
Micromachines, vol. 6, no. 4, pp. 523–543.
V. Cantón Paterna, A. Calveras Augé, J. Paradells Aspas, and M. Pérez
Bullones, (2017), “A Bluetooth Low Energy Indoor Positioning System with
Channel Diversity, Weighted Trilateration and Kalman Filtering,” Sensors,
vol. 17, no. 12, p. 2927.
W. Chen, W. Wang, Q. Li, Q. Chang, and H. Hou, (2016), “A Crowd-Sourcing
Indoor Localization Algorithm via Optical Camera on a Smartphone Assisted

[44]

[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]
[54]
[55]
[56]

ESPAR Antennas,” in 12th European Conference on Antennas and
Propagation (EuCAP 2018), London, UK, pp. 219 (4 pp.)-219 (4 pp.).
S. Wielandt, J.-P. Goemaere, and L. D. Strycker, (2016), “2.4 GHz Synthetic
Linear Antenna Array for Indoor Propagation Measurements in Static
Environments,” in Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN), Madrid,
Spain.
L. Brás, N. B. Carvalho, P. Pinho, L. Kulas, and K. Nyka, (2012), “A Review
of Antennas for Indoor Positioning Systems,” Int. J. Antennas Propag., vol.
2012, pp. 1–14.
G. Giorgetti, A. Cidronali, S. Gupta, and G. Manes, (2009), “Single-anchor
indoor localization using a switched-beam antenna,” IEEE Commun. Lett.,
vol. 13, no. 1, pp. 58–60.
A. Cidronali, S. Maddio, G. Giorgetti, and G. Manes, (2010), “Analysis and
Performance of a Smart Antenna for 2.45-GHz Single-Anchor Indoor
Positioning,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 58, no. 1, pp. 21–31.

9


[57] Y. Fu, (2017), “Single anchor node real-time positioning algorithm based on
the antenna array,” Int. J. Distrib. Sens. Netw., vol. 13, no. 5, p.
155014771770996.
[58] M. Burtowy, M. Rzymowski, and L. Kulas, (2019), “Low-Profile ESPAR
Antenna for RSS-Based DoA Estimation in IoT Applications,” IEEE Access,
vol. 7, pp. 17403–17411.
[59] A. Cidronali, S. Maddio, G. Giorgetti, I. Magrini, S. K. S. Gupta, and G.
Manes, (2009), “A 2.45 GHz smart antenna for location-aware single-anchor
indoor applications,” in 2009 IEEE MTT-S International Microwave
Symposium Digest, Boston, MA, USA, pp. 1553–1556.
[60] S. Maddio, M. Passafiume, A. Cidronali, and G. Manes, (2014), “Impact of
the dihedral angle of switched beam antennas in indoor positioning based on
RSSI,” in 2014 11th European Radar Conference, Italy, pp. 317–320.
[61] R. Szumny, K. Kurek, and J. Modelski, (2007), “Attenuation of multipath
components using directional antennas and circular polarization for indoor
wireless positioning systems,” in 2007 European Radar Conference, Munich,
Germany, pp. 401–404.
[62] C. Drane, M. Macnaughtan, and C. Scott, (1998), “Positioning GSM
telephones,” IEEE Commun. Mag., vol. 36, no. 4, pp. 46–54, 59.
[63] S. A. Zekavat and R. M. Buehrer, Eds., (2012), Handbook and Position
location: theory, practice and advances. Hoboken, N.J: Wiley-IEEE Press.
[64] Fernando Joaquim Leite Pereira, (2016), “Positioning systems for
underground tunnel environments,” Faculdade de engenharia da universidade
do porto, Portugal.
[65] F. Zafari, A. Gkelias, and K. K. Leung, (2017), “A Survey of Indoor
Localization Systems and Technologies,” Cornell Univ. Libr..
[66] A. Khalajmehrabadi, N. Gatsis, and D. Akopian, (2017),“Modern WLAN

Indoor Fingerprint-Based Localization,” IEEE Trans. Mob. Comput., vol. 16,
no. 6, pp. 1676–1690.
[78] H. Liu, H. Darabi, P. Banerjee, and J. Liu, (2007), “Survey of Wireless Indoor
Positioning Techniques and Systems,” IEEE Trans. Syst. Man Cybern. Part C
Appl. Rev., vol. 37, no. 6, pp. 1067–1080.
[79] C. A. Balanis and P. I. Ioannides, (2007), “Introduction to Smart Antennas,”
Synth. Lect. Antennas, vol. 2, no. 1, pp. 1–175.
[80] L. Brás, N. B. Carvalho, P. Pinho, L. Kulas, and K. Nyka, (2012), “A Review
of Antennas for Indoor Positioning Systems,” Int. J. Antennas Propag., vol.
2012, pp. 1–14.
[81] S. Wielandt et al., (2017), “2.4 GHz single anchor node indoor localization
system with angle of arrival fingerprinting,” in Wireless Days, Porto,
Portugal, pp. 152–154.
[82] S. Wielandt, A. Van Nieuwenhuyse, J.-P. Goemaere, B. Nauwelaers, and L.
De Strycker, (2014), “Evaluation of angle of arrival estimation for
localization in multiple indoor environments,” in Ubiquitous Positioning
Indoor Navigation and Location Based Service (UPINLBS), USA, pp. 36–43.
[83] J.-R. Jiang, C.-M. Lin, F.-Y. Lin, and S.-T. Huang, (2013), “ALRD: AoA
Localization with RSSI Differences of Directional Antennas for Wireless
Sensor Networks,” Int. J. Distrib. Sens. Netw., vol. 9, no. 3, p. 529489.
[84] C.-Y. Chen, (2016), “The Sectored Antenna Array Indoor Positioning System
with Neural Networks,” Autom. Control Intell. Syst., vol. 4, no. 2, p. 21.
[85] N. Honma, R. Tazawa, A. Miura, Y. Sugawara, and H. Minamizawa, (2018),
“RSS-Based DOA / DOD Estimation Using Bluetooth Signal and its
Application for Indoor Tracking,” in 2018 International Conference on
Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN), Nantes, pp. 1–7.
[86] Mohammad Heidari, (2005), “A Testbed for Real-Time Performance
Evaluation of RSS-based Indoor Geolocation Systems in Laboratory
Environment,”, Masters Theses, Worcester Polytechnic Institute, USA.
[87] A. A. Khudhair, S. Q. Jabbar, M. Qasim Sulttan, and D. Wang, (2016),