針對現(xiàn)有RSSI測距方法中,影響測距精度的RSSI測量值難以準(zhǔn)確估計和RSSI值與距離對應(yīng)衰減關(guān)系不明確的問題,給出一種基于Bessel函數(shù)測距模型的RSSI測距方法。首先對RSSI原始測量數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值剔除,濾波和凸優(yōu)化提取趨勢項的預(yù)處理,然后建立基于Bessel函數(shù)的測距模型,基于預(yù)處理所得光滑數(shù)據(jù),利用最小二乘法辨識測距模型中未知參數(shù),從而得到具體測距模型表達(dá)式�；趯崪y數(shù)據(jù)對所提方法進(jìn)行實驗驗證,與Shadowing模型、分段函數(shù)測距模型對比,結(jié)果表明,Bessel函數(shù)測距模型的RSSI誤差均值在1.8dBm范圍以內(nèi),能更有效反映RSSI值衰減關(guān)系,提高了測距精度且計算開銷不大。 

【文章來源】：傳感技術(shù)學(xué)報. 2020,33(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖４?ＲＦＩＤ實物實驗展示??ＲＦＩＤ設(shè)備參數(shù)設(shè)實如表１所示

干擾??情況Ｔ進(jìn)行了犬最實驗，部分實驗數(shù)據(jù)如圖１和圖??２所示。問趣Ｉ）：?ＲＳＳＩ測量值波動：且粗大異常值現(xiàn)??象，導(dǎo)致ＲＳＳＩ值難以準(zhǔn)確估計。圖１為節(jié)點與無線??信號：源之間的測試距離為９?ｍ處采樣周期１００次的??ＲＳＢＩ測綦值，ＲＳＳＩ視疆痕會圍幾在中心值－５２?ｄＢｍ??范圍上下輕微波動且振幅范＿為２?ｄＢｍ，偶爾會出??現(xiàn)個別粗大異常ＲＳＳＩ值現(xiàn)象，無線信號強(qiáng)度達(dá)到－??４８?ｄＢｍ，因此需要進(jìn)行剔除ｅ問題，＠：Ｒ３ＳＩ值與距??離：對應(yīng)衰＿關(guān)系不明確的＿問題ｉ圖２所示．，在＿［０，??１９］?ｍ測量爾圍內(nèi)，無線信號．強(qiáng)度隨距離對應(yīng)衰減??關(guān)系。當(dāng)測試座離較近時，無線信號強(qiáng)度與鉅離之??間具有較明確的對＆食減關(guān)系；當(dāng)測試距離較遠(yuǎn)時，??由于窠內(nèi)無線會號反射、散射、繞射等干擾以及設(shè)備??物理層機(jī)制的問題，在無線倩號強(qiáng)度減弱的情況下．＿，??Ｒｓｓｒ值在一定范圍內(nèi)波動且振幅較大，難以明確無??線信號強(qiáng)度與距離之間對．虛衰減關(guān)系。??０?４?８?１２?１６?２０??距離／ｍ??圖２無線信號強(qiáng)度與距離對應(yīng)關(guān)系??２基于Ｂｅｓｓｅｌ函數(shù)的測距方法??對于多次實驗中均出現(xiàn)的ＲＳＳＩ測距的干擾問??題①和問題②，本文給出了基于Ｂｅｓｓｅｌ函數(shù)的ＲＳＳＩ??對整體衰減關(guān)系進(jìn)行擬合ａ因此，準(zhǔn)確測距關(guān)鍵在??于兩點，第一，通過對ＲＳＳＩ原始數(shù)據(jù)進(jìn)行頸處理解??決ＲＳＳＩ測１值難以準(zhǔn)確估計問題；第二，根據(jù)??Ｂｅｓｓｅｌ函數(shù)構(gòu)造測距模纖對ＲＳＳＩ值與跟離之間：對??應(yīng)衰減關(guān)系進(jìn)行擬合，??文獻(xiàn)［５?］是對原始ＲＳＳＩ測量值迸行高斯濾波??予處理，其假設(shè)條件是ＫＳＳＩ測羹值符合正態(tài)分布；??文獻(xiàn)

ｄＢｍ。在電子標(biāo)簽距離閱讀器１．２?ｍ和６??ｍ處測試距離較近，沒有出現(xiàn)異常ＲＳＳＩ值；在１２?ｍ??和１８?ｍ處測試距離較遠(yuǎn)，出現(xiàn)異常ＲＳＳＩ值，需進(jìn)行??剔除。??—ＵＪ?－ＵＪ??０?４０?８０?０?４０?８０??采樣周期／次采樣周期／次??（ｃ）距離１２?ｍ?（ｄ）距離１８?ｍ??圖６不同距離濾波后信號強(qiáng)度??通過肖維勒法剔除異常值及９點移動平均平猾??濾波處理后，進(jìn)一步得寵線信號強(qiáng)度與距離的對應(yīng)??衰減關(guān)系，如圖２所示。本文采用優(yōu)化算法提取??結(jié)束??圖３測距整體流程圖??３實驗驗證??３．１數(shù)據(jù)預(yù)處理實驗??本文賣驗環(huán)境為：室內(nèi)２０?ｍ的長廊，在無隨機(jī)??干擾情況下進(jìn)行＃具體實驗方案：測試的總距離為??１９?ｍ，每隔０．６?ｍ處進(jìn)行一次無線信號強(qiáng)度的數(shù)據(jù)??采集，一共有３１處采樣點，對同一位寶：處無線信號??強(qiáng)度值讀取次數(shù)為１００次，直到電子標(biāo)遂與閱讀器??測試距離達(dá)到１９?右，測遑并記錄每個＆實：采樣??的１００組無線信考強(qiáng)度值和測量距離數(shù)據(jù)６??圖４?ＲＦＩＤ實物實驗展示??ＲＦＩＤ設(shè)備參數(shù)設(shè)實如表１所示。??表１實驗設(shè)備參數(shù)設(shè)置??參數(shù)名??灘取值??．發(fā)．射功．？??－２０?ｄＢｍ??發(fā)射時間間隔??１?ｍｓ??＿一廳：下麵氧雜數(shù)??１００??距離變化范圍??０￣?１９?ｍ??如圖５所示，電子標(biāo)簽距離閱瀆器分別在１．２??ｉ、６?ｍ、１２．?．ｍ、８?ｍ處ＲＳＳＩ原：始測量值通過觀察分??Ｂｅｓｓｅ涵數(shù)測距模型??ＲＦｉｑ?電???ｍ．／?＂??／??ＲＦＩＤｉ?ｆ？標(biāo)簽??ＲＦＩＤ閱讀器??４５??－５ｉ??ｓａｐ／ｆｅｉ國咿３５

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3594673