智能天線輔助的WSN節(jié)點(diǎn)自定位算法
本文選題:泛在網(wǎng)絡(luò) + 無線傳感器網(wǎng)絡(luò); 參考:《北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)》2014年02期
【摘要】:位置信息是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的一種關(guān)鍵基礎(chǔ)信息.在節(jié)點(diǎn)部署范圍較大、節(jié)點(diǎn)密度較小的環(huán)境中,很多定位算法在定位精度或成本上不理想.為此,提出一種利用智能天線方向性的節(jié)點(diǎn)自定位算法.該算法包含兩類節(jié)點(diǎn):一是配備智能天線、全向天線和全球定位系統(tǒng)(GPS)的中心節(jié)點(diǎn);二是配備高頻率時(shí)鐘,可支持基于到達(dá)時(shí)間(TOA)測(cè)距的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn).在定位過程中,中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送有方向性的定位信號(hào),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)借助定位信號(hào)判斷自身相對(duì)于中心節(jié)點(diǎn)的角度,并結(jié)合TOA測(cè)距信息,確定自身位置.通過該方法,節(jié)點(diǎn)以較小的運(yùn)算量得到較精確的定位結(jié)果,且網(wǎng)絡(luò)中只有中心節(jié)點(diǎn)功能較強(qiáng),因此系統(tǒng)總體成本低.分析和仿真結(jié)果表明,該方法能以較小的運(yùn)算量和較低的成本提供較高的定位精度.
[Abstract]:Position information is a key basic information in wireless sensor networks (WSNs). In the environment where the node deployment range is large and the node density is small, many localization algorithms are not ideal in location accuracy or cost. Therefore, a node self-localization algorithm using the directivity of smart antenna is proposed. The algorithm consists of two types of nodes: one is the central node with smart antenna, omnidirectional antenna and GPS (Global Positioning system), the other is a network node with high frequency clock, which can support time-of-arrival (TOA-based) ranging. In the process of location, the center node sends the directional location signal, and the network node determines its position with the help of the location signal to judge its angle relative to the center node, and combines the TOA ranging information to determine the location of the network node. With this method, the node can get the accurate location result with less computation, and only the central node has strong function in the network, so the overall cost of the system is low. The results of analysis and simulation show that this method can provide high positioning accuracy with less computation and lower cost.
【作者單位】: 泛網(wǎng)無線通信教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北京郵電大學(xué));陸軍航空兵學(xué)院;中國人民解放軍總后勤部信息中心;
【基金】:國家科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目(2013ZX03006001,2012ZX03004005) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2009AA02Z412) 國防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目(9140C020303140C02004) 國際科技合作項(xiàng)目(2010DFA11590) 教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(NCET-11-0593)
【分類號(hào)】:TN929.5;TP212.9
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1780330
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