本文關鍵詞：基于RSSI的ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡定位算法

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【摘要】：節(jié)點定位技術是當前無線傳感器網(wǎng)絡技術領域的一個研究熱點。節(jié)點位置信息在無線傳感器網(wǎng)絡的眾多應用如環(huán)境監(jiān)測,交通管理,智能家居及醫(yī)療領域的監(jiān)測等具有重要意義,網(wǎng)絡只有知道節(jié)點位置在哪或者在哪個區(qū)域,才能進行下一步的工作決策。與此同時,隨著傳感器技術和無線通信技術的發(fā)展,ZigBee技術因為自己的一些特定優(yōu)勢而得到了廣泛應用。本文結合ZigBee技術對節(jié)點定位技術進行研究與應用。本文介紹了基于距離和非距離的分類原則的各種定位算法。在無線傳感器網(wǎng)絡技術的眾多定位算法中,RSSI定位算法硬件結構比較簡單,成本比較低,且很多ZigBee技術無線通信模塊可以直接獲取RSSI值,據(jù)此論文確定了用ZigBee技術進行RSSI定位算法研究的實驗技術路線。本文通過對RSSI定位算法的缺陷分析,分別從測距和坐標計算兩個階段對RSSI定位算法進行改進。測距階段,引入平均值模型和高斯濾波模型,減小了信號傳輸過程中的波動性,減少了一些小概率、大干擾事件對整體測量的影響,增強了定位信息的準確性；坐標計算階段,通過對傳統(tǒng)質心定位算法和加權質心定位算法的研究,引入新的權值代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加權質心定位算法,并采用優(yōu)選信標節(jié)點原則選取更好的信標節(jié)點進行相關計算。進行MATLAB仿真實驗結果表明,改進前后整個算法的定位精度得到了很大的提高。為了驗證仿真結果,利用實驗室現(xiàn)有的無線龍設備搭建了一套基于ZigBee無線定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件主要包含以下器件：電腦、網(wǎng)關(網(wǎng)絡擴展板)、C51RF-3仿真器、ZigBee模塊(CC2430/CC2431)若干、電池底板、USB接線若干,軟件開發(fā)環(huán)境是IAR Embedded Workbench。利用搭建好的實驗平臺進行了定位實驗測試,得出了實驗結果,通過定位算法改進前后的實驗結果對比,得出了與仿真實驗一致的實驗結果,證明了改進的RSSI定位算法是有效可行的。最后,通過對環(huán)境溫度的實時監(jiān)控實現(xiàn)了改進的RSSI定位算法的應用。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN92

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本文編號：1217493