本文關(guān)鍵詞：基于RSSI的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位優(yōu)化研究

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【摘要】：隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的快速發(fā)展,而作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的基礎(chǔ)之一的節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)也得到了廣泛的關(guān)注和研究。傳感器節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)眾多應(yīng)用的支撐技術(shù),因此,對(duì)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)展開研究是相對(duì)重要的。論文開始介紹了國(guó)內(nèi)外無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究背景及現(xiàn)狀。介紹了無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成。并且對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法及其性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)做了詳細(xì)說(shuō)明,根據(jù)其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)當(dāng)前較為廣泛運(yùn)用的定位技術(shù)進(jìn)行了分析,對(duì)當(dāng)前定位技術(shù)進(jìn)行了性能對(duì)比,歸納了當(dāng)前典型的定位算法的優(yōu)缺點(diǎn)。本文以RSSI(received signal strength indicator)算法作為基礎(chǔ),圍繞無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)進(jìn)行研究,在不影響當(dāng)前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)配置和開銷的情況下,提出一種新的測(cè)距優(yōu)化算法來(lái)提高測(cè)距精度,從而實(shí)現(xiàn)定位精度提高。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)RSSI算法在實(shí)際的應(yīng)用中,由于環(huán)境中的溫度、障礙物等各種因素的響,使得信號(hào)在傳輸過(guò)程中造成的繞射、反射、折射等現(xiàn)象,使得數(shù)據(jù)出現(xiàn)抖動(dòng)情況,最終導(dǎo)致測(cè)距精度的影響。本文采用多節(jié)點(diǎn)分布進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),采集大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取節(jié)點(diǎn)距離d與RSSI值之間的映射關(guān)系;(2)在不同實(shí)驗(yàn)距離下,通過(guò)采集大量試驗(yàn)數(shù)據(jù),整理節(jié)點(diǎn)距離d與RSSI值之間的映射關(guān)系,采用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合。獲取RSSI-d曲線關(guān)系方程;(3)針對(duì)在校園環(huán)境中,行人與車輛障礙物等對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?本文提出了一種錨節(jié)點(diǎn)優(yōu)選策略和新的優(yōu)化模型對(duì)采集的RSSI數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理。通過(guò)大量數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)表明,該優(yōu)化方法能提高RSSI測(cè)距精度。優(yōu)化后的定位結(jié)果較原有的三邊測(cè)量定位算法有明顯提高;(4)本論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了在基于RSSI測(cè)距定位系統(tǒng)平臺(tái),本系統(tǒng)主要由兩部分組成,分為上位機(jī)監(jiān)控軟件和下位機(jī)程序。實(shí)驗(yàn)主要包括RSSI測(cè)距數(shù)據(jù)的采集與分析,通過(guò)三邊測(cè)量定位算法對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位,最后,加入錨節(jié)點(diǎn)優(yōu)選策略和測(cè)距優(yōu)化模型對(duì)定位進(jìn)行優(yōu)化,與傳統(tǒng)三邊定位算法精度進(jìn)行比較分析,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明本論文提出的方法對(duì)定位精度有較大的提高。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 定位算法 RSSI 錨節(jié)點(diǎn)優(yōu)選 測(cè)距優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 引言10-18
• 1.1 課題研究背景及意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)11-13
• 1.3.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)11-12
• 1.3.2 傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)12-13
• 1.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)13-15
• 1.4.1 功耗設(shè)計(jì)13
• 1.4.2 定位技術(shù)13-14
• 1.4.3 數(shù)據(jù)融合技術(shù)14
• 1.4.4 網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制14-15
• 1.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)15-16
• 1.6 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用16-17
• 1.7 論文體系結(jié)構(gòu)17-18
• 第2章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法18-27
• 2.1 引言18
• 2.2 定位基本術(shù)語(yǔ)18-19
• 2.3 定位算法分類19-25
• 2.3.1 基于測(cè)距的定位算法19-23
• 2.3.2 基于非測(cè)距的定位算法23-25
• 2.4 定位算法性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第3章 RSSI無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)距優(yōu)化27-39
• 3.1 引言27
• 3.2 RSSI信號(hào)模型建立27-30
• 3.2.1 基于信號(hào)傳播經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>27-28
• 3.2.2 基于信號(hào)傳播理論模型28-30
• 3.3 基于RSSI測(cè)距分析30-35
• 3.3.1 最小二乘法對(duì)RSSI-d曲線處理30
• 3.3.2 室外視距可達(dá)測(cè)試30-33
• 3.3.3 室外有移動(dòng)障礙物視距可達(dá)33-35
• 3.4 錨節(jié)點(diǎn)優(yōu)選策略35-36
• 3.5 基于優(yōu)化模型的RSSI數(shù)據(jù)處理36-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 基于RSSI的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)39-48
• 4.1 定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架39-40
• 4.2 定位系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)參數(shù)40-41
• 4.3 定位系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì)41-43
• 4.3.1 串口通信模塊41
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理模塊41-42
• 4.3.3 定位計(jì)算模塊42-43
• 4.4 定位系統(tǒng)下位機(jī)設(shè)計(jì)43-46
• 4.4.1 主錨節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)44-45
• 4.4.2 從錨節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)45-46
• 4.4.3 目標(biāo)節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)46
• 4.5 顯示模塊設(shè)計(jì)46-47
• 4.6 本章小結(jié)47-48
• 第5章 仿真實(shí)驗(yàn)與誤差分析48-57
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境組建48-49
• 5.2 室外實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析49-55
• 5.2.1 視距可達(dá)定位分析49-50
• 5.2.2 視距可達(dá)定位誤差分析50-51
• 5.2.3 視距不可達(dá)定位分析51-52
• 5.2.4 視距不可達(dá)定位誤差分析52-53
• 5.2.6 視距不可達(dá)優(yōu)化定位分析53-54
• 5.2.7 視距不可達(dá)優(yōu)化定位誤差分析54-55
• 5.3 本章小結(jié)55-57
• 第6章 結(jié)論與展望57-58
• 6.1 結(jié)論57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 致謝60-61
• 附錄61-62
• 附件62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊青智;機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)的研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：573736