本文關(guān)鍵詞：無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：21世紀(jì)是一個信息時代,更是一個物聯(lián)網(wǎng)時代。早在20世紀(jì)末,計算機(jī)技術(shù)就已經(jīng)得到了飛速發(fā)展,隨后傳感器技術(shù)和現(xiàn)代化通信技術(shù)也蓬勃向上,日新月異,這兩項技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)。在整個物聯(lián)網(wǎng)中,被感知、被識別的物體的位置信息是至關(guān)重要的,如果得不到該信息,就無法對感知到的物體進(jìn)行操控,整個物聯(lián)網(wǎng)也將失去其意義。無線傳感網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)基礎(chǔ),本文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的定位問題展開了研究。本文首先介紹了與無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位相關(guān)的課題背景以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,接著分別從軟、硬件兩個方面闡述了組建無線傳感網(wǎng)絡(luò)的具體流程。其中,軟件方面可分為協(xié)調(diào)節(jié)點建立Zigbee網(wǎng)絡(luò)和其他節(jié)點加入Zigbee網(wǎng)絡(luò)兩個過程,硬件平臺的搭建使用了TI公司的CC2530芯片,主要設(shè)計包括了該芯片的外圍電路以及射頻模塊等部分。本文還深入研究了無線傳感網(wǎng)絡(luò)的測距和定位算法,測距算法使用了無需額外增加附件的RSSI算法,定位過程中提出了將蟻群算法應(yīng)用在無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位中。為了進(jìn)一步提高定位精度,提出了同時使用八個錨節(jié)點給一個盲節(jié)點定位的循環(huán)定位算法,結(jié)果表明該算法具有定位精度高、定位穩(wěn)定的優(yōu)點。最后,對所提出的循環(huán)定位算法進(jìn)行了誤差校正,確保在既使有個別節(jié)點出現(xiàn)大的測距誤差時,也能得到高精度的定位結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 無線傳感網(wǎng)絡(luò) 定位 Zigbee 蟻群算法
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(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5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究意義9-12
• 1.2 無線定位技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 論文研究內(nèi)容15-17
• 第2章 Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)17-25
• 2.1 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)介紹17-19
• 2.2 Zigbee無線技術(shù)特點19-20
• 2.3 Zigbee組網(wǎng)過程20-24
• 2.3.1 Zigbee網(wǎng)絡(luò)初始化21-22
• 2.3.2 節(jié)點加入Zigbee網(wǎng)絡(luò)22-23
• 2.3.3 組網(wǎng)過程小結(jié)23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 無線傳感節(jié)點硬件設(shè)計25-33
• 3.1 CC2530芯片介紹25-29
• 3.1.1 CPU和存儲器26-27
• 3.1.2 時鐘和電源管理27-28
• 3.1.3 外圍設(shè)備28-29
• 3.1.4 無線模塊29
• 3.2 射頻板硬件電路設(shè)計29-31
• 3.2.1 射頻電路設(shè)計原則29-30
• 3.2.2 晶振電路設(shè)計30
• 3.2.3 巴倫配置及天線電路設(shè)計30-31
• 3.3 傳感節(jié)點硬件實物31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 定位算法設(shè)計方案33-49
• 4.1 常用測距方案33-35
• 4.1.1 TOA測距33-34
• 4.1.2 TDOA測距34
• 4.1.3 AOA測距34-35
• 4.2 常用定位方案35-41
• 4.2.1 三邊定位算法35-36
• 4.2.2 加權(quán)質(zhì)心定位算法36
• 4.2.3 最小二乘法定位36-37
• 4.2.4 DV-HOP定位法37-38
• 4.2.5 凸規(guī)劃定位算法38-39
• 4.2.6 MDS-MAP定位算法39-41
• 4.3 本文采用的測距方案41-43
• 4.3.1 RSSI測距原理41-42
• 4.3.2 高斯濾波42-43
• 4.4 本文采用的定位方案43-48
• 4.4.1 粒子群優(yōu)化定位算法43-45
• 4.4.2 蟻群定位算法45-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第5章 實驗結(jié)果及誤差分析49-59
• 5.1 測距實驗及結(jié)果分析49-52
• 5.2 定位實驗及結(jié)果分析52-56
• 5.2.1 定位實驗52
• 5.2.2 單次定位結(jié)果52-54
• 5.2.3 蟻群循環(huán)定位算法實驗分析54-56
• 5.3 誤差分析及校準(zhǔn)56-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果66-67
• 致謝67-68
• 作者簡介68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號：576232