本文關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)定位算法的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)傳感設(shè)備按照約定的協(xié)議,將各種物體連接起來(lái),進(jìn)行通信以及信息交換,以實(shí)現(xiàn)定位、跟蹤、智能化識(shí)別和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)在智能機(jī)器人、交通運(yùn)輸、智能建筑等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,而精確的節(jié)點(diǎn)定位是物聯(lián)網(wǎng)位置服務(wù)應(yīng)用的關(guān)鍵。在許多場(chǎng)景下,獲得了節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置信息,與位置服務(wù)應(yīng)用的有關(guān)數(shù)據(jù)才有價(jià)值。因此,研究物聯(lián)網(wǎng)精確定位具有巨大的社會(huì)價(jià)值和商業(yè)價(jià)值,對(duì)實(shí)現(xiàn)基于位置的服務(wù)和提高人們生活質(zhì)量有重要的支撐與保障作用。本文在深入研究物聯(lián)網(wǎng)定位算法取得的研究成果的基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步提高定位精度對(duì)定位算法進(jìn)行了改進(jìn)。傳統(tǒng)的泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)模型只考慮未知節(jié)點(diǎn)與錨節(jié)點(diǎn)之間的距離,定位信息不夠全面,從而導(dǎo)致定位精度不高。因此,考慮未知節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)之間的距離信息,首先建立了一種新的基于多元變量泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的定位模型。其次,對(duì)新的定位模型提出了兩種新的定位算法。一種是基于三邊測(cè)量的定位算法,首先利用三邊測(cè)量法得到未知節(jié)點(diǎn)的初始位置,再采用加權(quán)最小二乘法計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)的位置。另外一種是基于MDS(Multidimensional Scaling,多維尺度變換)的求解算法,首先利用MDS算法得到未知節(jié)點(diǎn)的初始位置,再采用最小二乘法對(duì)定位模型進(jìn)行求解。為評(píng)價(jià)定位算法的性能,對(duì)定位結(jié)果的克拉美-羅下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB)進(jìn)行了推導(dǎo)。仿真測(cè)試了不同距離測(cè)量誤差和錨節(jié)點(diǎn)數(shù)目對(duì)定位誤差的影響,以及算法定位誤差的累積分布函數(shù)。仿真結(jié)果表明,這兩種定位算法都有效地提高了定位精度,且定位誤差非常接近CRLB。最后,利用MATLAB設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)定位仿真平臺(tái)。用戶可通過(guò)平臺(tái)提供的可視化界面設(shè)置定位參數(shù),如錨節(jié)點(diǎn)數(shù)目、未知節(jié)點(diǎn)數(shù)目等,同時(shí)可以直觀地分析定位性能。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 定位算法 定位模型 多元變量泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi) 三邊測(cè)量法 MDS算法
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用10-11
• 1.3 定位算法的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)12-14
• 1.4.1 論文的主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.4.2 論文的組織結(jié)構(gòu)13-14
• 第二章 物聯(lián)網(wǎng)定位算法的理論基礎(chǔ)14-27
• 2.1 定位算法性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)14-15
• 2.2 定位算法的分類(lèi)15-16
• 2.3 節(jié)點(diǎn)間的測(cè)距技術(shù)16-19
• 2.3.1 基于到達(dá)角測(cè)距技術(shù)16-17
• 2.3.2 基于接收信號(hào)的強(qiáng)度測(cè)距技術(shù)17
• 2.3.3 基于到達(dá)時(shí)間測(cè)距技術(shù)17-18
• 2.3.4 基于到達(dá)時(shí)間差測(cè)距技術(shù)18-19
• 2.4 典型定位算法19-26
• 2.4.1 基于測(cè)距的定位算法19-22
• 2.4.2 無(wú)需測(cè)距的定位算法22-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于多元變量泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的定位模型27-34
• 3.1 問(wèn)題描述27
• 3.2 傳統(tǒng)泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的定位模型27-28
• 3.3 基于多元變量泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的定位模型28-32
• 3.4 本章小結(jié)32-34
• 第四章 基于多元變量泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)模型的定位算法34-48
• 4.1 基于三邊測(cè)量的定位算法34-41
• 4.1.1 算法描述34-35
• 4.1.2 算法復(fù)雜度分析35-36
• 4.1.3 定位結(jié)果的CRLB推導(dǎo)36-37
• 4.1.4 仿真結(jié)果及分析37-41
• 4.2 基于MDS的定位算法41-47
• 4.2.1 算法描述41-42
• 4.2.2 算法復(fù)雜度分析42-43
• 4.2.3 定位結(jié)果的CRLB推導(dǎo)43
• 4.2.4 仿真結(jié)果及分析43-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 第五章 物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)定位仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-59
• 5.1 MATLAB簡(jiǎn)介48-49
• 5.2 物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)定位仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)49-58
• 5.2.1 仿真平臺(tái)的基本框架設(shè)計(jì)49
• 5.2.2 仿真界面的模塊設(shè)計(jì)49-50
• 5.2.3 定位算法的模塊設(shè)計(jì)50-54
• 5.2.4 仿真平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)54-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論及展望59-61
• 6.1 論文的主要內(nèi)容總結(jié)59
• 6.2 后續(xù)工作展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 在讀期間公開(kāi)發(fā)表論文64-65
• 致謝65

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本文編號(hào)：373808