本文關(guān)鍵詞：基于RSSI測距的室內(nèi)定位技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：室內(nèi)定位技術(shù)在停車場車位管理、煤礦意外事故后的傷員搶救、工廠機(jī)器人導(dǎo)航等很多方面有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值,但是室內(nèi)定位誤差較大一直是限制室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展的重要原因。本文旨在提高室內(nèi)定位精度,選取基于RSSI(Received Signal Strength Indicator,接收信號強(qiáng)度指示)測距的室內(nèi)定位技術(shù),分別從測距和定位兩大方面展開研究,主要工作與結(jié)論如下：首先,搭建了軟硬件測試平臺,對影響RSSI測距精度的參數(shù)和環(huán)境等因素進(jìn)行了仿真和分析。其中主要包括使用Matlab軟件對信號傳播模型中的兩個(gè)與環(huán)境相關(guān)的參數(shù)做了圖形仿真,以及搭建兩個(gè)Zigbee模塊作為數(shù)據(jù)的收發(fā)節(jié)點(diǎn),通過實(shí)驗(yàn)對天線角度、移動方向和障礙物等3個(gè)因素給予了實(shí)際的研究與分析,并得出不同天線角度與障礙物均會對測距產(chǎn)生一定的影響。其次,基于RSSI測距的定位算法,采用高斯濾波對獲取的RSSI值進(jìn)行預(yù)處理,提出了一種融合錨節(jié)點(diǎn)選取策略和交點(diǎn)質(zhì)心的加權(quán)質(zhì)心定位算法。針對RSSI測距精確度受影響的實(shí)際情況,通過比較幾種濾波算法最終選用高斯濾波的方法對RSSI值作適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。隨后在分析了室內(nèi)定位算法中傳統(tǒng)的加權(quán)質(zhì)心定位算法的不足之后,結(jié)合無線節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)資源及功耗需求受限的特點(diǎn),融合錨節(jié)點(diǎn)選取策略和交點(diǎn)質(zhì)心算法,提出了基于RSSI測距的優(yōu)化加權(quán)質(zhì)心定位算法。通過Matlab仿真,以及使用Zigbee模塊構(gòu)造實(shí)際的室內(nèi)定位系統(tǒng)對兩種算法進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)表明本文提出的室內(nèi)定位算法在定位精度上較傳統(tǒng)算法有一定程度的提高,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位 Zigbee RSSI測距 定位算法
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題的研究背景和意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 常用室內(nèi)定位技術(shù)13-15
• 1.3.1 紅外線定位13
• 1.3.2 藍(lán)牙定位13-14
• 1.3.3 超聲波定位14
• 1.3.4 RFID定位14
• 1.3.5 Wifi定位14
• 1.3.6 UWB定位14-15
• 1.3.7 Zigbee定位15
• 1.4 論文主要工作及內(nèi)容架構(gòu)15-17
• 2 節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)與Zigbee技術(shù)17-31
• 2.1 節(jié)點(diǎn)定位的基本概念17-18
• 2.2 節(jié)點(diǎn)定位的基本原理和算法18-26
• 2.2.1 常見測距技術(shù)18-21
• 2.2.2 基于測距的定位算法21-23
• 2.2.3 基于非測距的定位算法23-26
• 2.3 Zigbee技術(shù)26-30
• 2.3.1 技術(shù)簡介26-27
• 2.3.2 Zigbee設(shè)備類型27-28
• 2.3.3 Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)28-29
• 2.3.4 Zigbee協(xié)議棧簡介29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 基于RSSI的測距方法研究31-54
• 3.1 RSSI測距原理32-38
• 3.1.1 自由空間傳播模型32-33
• 3.1.2 非自由空間傳播模型33-37
• 3.1.3 無線信號的空間傳播模型總結(jié)37-38
• 3.2 實(shí)驗(yàn)分析RSSI測距的影響因素38-51
• 3.2.1 節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)38-40
• 3.2.2 節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)40-43
• 3.2.3 RSSI值測量實(shí)驗(yàn)43-44
• 3.2.4 天線角度對RSSI測距的影響44-47
• 3.2.5 方向?qū)SSI測距的影響47-49
• 3.2.6 障礙物對RSSI測距的影響49-51
• 3.3 RSSI值的濾波預(yù)處理51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-54
• 4 基于RSSI測距定位算法的研究54-61
• 4.1 傳統(tǒng)加權(quán)質(zhì)心定位算法的分析54-56
• 4.2 傳統(tǒng)加權(quán)質(zhì)心定位算法的優(yōu)化56-58
• 4.2.1 可靠錨節(jié)點(diǎn)的選取56-57
• 4.2.2 交點(diǎn)質(zhì)心算法57-58
• 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 5 定位實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析61-70
• 5.1 定位系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)61-66
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析66-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 6 總結(jié)與展望70-73
• 6.1 全文總結(jié)70
• 6.2 展望70-73
• 參考文獻(xiàn)73-81
• 攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果81-83
• 致謝83

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 萬國峰;;基于錨節(jié)點(diǎn)和高斯函數(shù)的測距算法[J];計(jì)算機(jī)工程;2013年02期

2 王福豹,史龍,任豐原;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的自身定位系統(tǒng)和算法[J];軟件學(xué)報(bào);2005年05期

3 曹春萍;羅玲莉;;基于卡爾曼濾波算法的室內(nèi)無線定位系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2011年11期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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  本文關(guān)鍵詞：基于RSSI測距的室內(nèi)定位技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：391459