本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)立體定位算法的研究

  更多相關(guān)文章： 物聯(lián)網(wǎng) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 立體定位 ZigBee 螢火蟲算法

【摘要】：我們所處的21世紀(jì),可以說是一個物聯(lián)網(wǎng)的時代。早在20世紀(jì)末,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展,隨后現(xiàn)代通訊技術(shù)和傳感器技術(shù)也迎頭趕上,這些都是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。在整個物聯(lián)網(wǎng)所構(gòu)成的系統(tǒng)中,物體位置信息至關(guān)重要。因此,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),其定位技術(shù)是重要的研究課題之一。如今針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法大多數(shù)都局限于二維空間,但卻經(jīng)常在三維空間中得以應(yīng)用,如海洋,森林,地下勘測等。因此三維空間的定位算法顯得更加重要,本文就對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)立體定位算法展開了研究。本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)立體定位算法的課題背景以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,然后介紹了無線傳感網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)以及ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)。接下來從硬件的選取入手,對網(wǎng)絡(luò)如何進(jìn)行搭建進(jìn)行了闡述。本文對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的測距和定位算法進(jìn)行了深入的研究。其中測距采用接收信號強(qiáng)度指示的方法,此方法的優(yōu)點(diǎn)在于無需額外設(shè)備,成本低,并且相比于其它基于非測距的方法,誤差小。接著對測量結(jié)果進(jìn)行加權(quán)處理,引入一種基于統(tǒng)計中值的加權(quán)處理方式,以使此實驗誤差更小,能夠適應(yīng)更多復(fù)雜的環(huán)境。隨后在定位時提出用螢火蟲算法對未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位,并且經(jīng)過多次實驗以及對比得出,當(dāng)八個錨節(jié)點(diǎn)同時對未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位,每四個一組分八組取平均值時,定位效果最好,并且利用matlab仿真驗證了其有效性。
【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 立體定位 ZigBee 螢火蟲算法
【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】：2016
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題背景及研究意義9-11
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述11-14
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)11-13
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)13-14
• 1.3 無線定位技術(shù)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)16-18
• 第2章 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)18-29
• 2.1 常用的無線技術(shù)簡介18-21
• 2.2 ZigBee無線技術(shù)概述21-23
• 2.2.1 ZigBee技術(shù)特點(diǎn)21
• 2.2.2 ZigBee技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備劃分21-22
• 2.2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭澐?/span>22-23
• 2.3 ZigBee硬件選擇23-26
• 2.3.1 芯片簡介23-25
• 2.3.2 節(jié)點(diǎn)硬件實物25-26
• 2.4 ZigBee技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)搭建26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 立體定位算法設(shè)計與研究29-46
• 3.1 傳統(tǒng)的無需測距的定位算法29-32
• 3.1.1 三維質(zhì)心定位算法29-30
• 3.1.2 三維DV-Hop定位算法30-31
• 3.1.3 三維APIT定位算法31-32
• 3.2 常用的測距方法32-34
• 3.2.1 TOA測距32-33
• 3.2.2 TDOA測距33-34
• 3.2.3 AOA測距34
• 3.3 傳統(tǒng)的基于測距定位算法34-37
• 3.3.1 四邊定位算法34-35
• 3.3.2 極大似然估計法35-37
• 3.4 基于測距的智能定位方法37-40
• 3.4.1 遺傳算法37-38
• 3.4.2 粒子群算法38-40
• 3.5 本文所采用的測距方式以及定位算法40-45
• 3.5.1 RSSI測距算法40-41
• 3.5.2 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計加權(quán)處理41-42
• 3.5.3 螢火蟲算法42-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第4章 實驗過程及結(jié)果分析46-57
• 4.1 測距實驗及結(jié)果分析46-49
• 4.2 定位實驗及仿真分析49-55
• 4.2.1 定位實驗設(shè)計49-51
• 4.2.2 定位結(jié)果分析51-53
• 4.2.3 定位結(jié)果對比及分析53-55
• 4.3 誤差分析及校正55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果64-65
• 致謝65

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 夏俐,陳曦,趙千川,江永亨,管曉宏;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用簡介[J];自動化博覽;2004年01期

2 孫雨耕,張靜,孫永進(jìn),房朝暉;無線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2004年02期

3 夏俐;陳曦;趙千川;江永亨;管曉宏;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用簡介[J];自動化博覽;2005年S2期

4 莊慶德;傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀[J];國外電子測量技術(shù);2005年04期

5 謝潔銳;胡月明;劉才興;劉蘭;;大田監(jiān)測中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署[J];現(xiàn)代計算機(jī);2006年03期

6 李小遐;劉瑞霞;;一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2006年04期

7 吳春婧;鄭明春;秦繼林;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究[J];計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2006年08期

8 徐勇軍;楊宇;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展[J];電子產(chǎn)品世界;2006年19期

9 ;堅固的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)適合苛刻的工業(yè)環(huán)境[J];電子設(shè)計技術(shù);2006年09期

10 馬華東;陶丹;;多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)及其研究進(jìn)展[J];軟件學(xué)報;2006年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭政;魏巍;羅相根;羅永健;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器數(shù)量的選擇方法[A];第十九屆測控、計量、儀器儀表學(xué)術(shù)年會(MCMI'2009)論文集[C];2009年

2 程時端;;傳感器網(wǎng)絡(luò)[A];中國通信學(xué)會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會2004年年會論文集[C];2004年

3 楊曼;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對抗[A];四川省電子學(xué)會情報專業(yè)委員會學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

4 闞鳳龍;徐自文;陳楠;左傳文;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及其發(fā)展研究[A];第九屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集（信息科學(xué)與工程技術(shù)分冊）[C];2012年

5 賈杰;趙林亮;常桂然;;面向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的高能效覆蓋控制[A];中國通信學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集（下）[C];2009年

6 馮健昭;肖德琴;肖克輝;李就好;;基于謂詞的水質(zhì)傳感器網(wǎng)絡(luò)采樣整合優(yōu)化算法[A];紀(jì)念中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會（CSAE 2009）論文集[C];2009年

7 唐云龍;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實驗分析[A];工程設(shè)計與計算機(jī)技術(shù)：第十五屆全國工程設(shè)計計算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

8 杜景林;陳力軍;謝立;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)集成體系結(jié)構(gòu)[A];2008年全國開放式分布與并行計算機(jī)學(xué)術(shù)會議論文集(下冊)[C];2008年

9 李新;田斌;辛陽;陳林順;;傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于音頻的異常事件檢測方法[A];中國電子學(xué)會第十七屆信息論學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

10 劉昊;;面向電子智能服裝的人體無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[A];“力恒杯”第11屆功能性紡織品、納米技術(shù)應(yīng)用及低碳紡織研討會論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅清岳;讓無線傳感器網(wǎng)絡(luò)走入生活[N];電子資訊時報;2007年

2 ;多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)[N];中國計算機(jī)報;2006年

3 美國專利律師 譚文曄　薛之揚(yáng);無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專利分析[N];科技日報;2010年

4 本報記者 趙建國;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)改變未來世界[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2011年

5 樊哲高;我國傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作取得新進(jìn)展[N];中國電子報;2012年

6 本報記者 王博;傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)取得新進(jìn)展[N];計算機(jī)世界;2012年

7 溫雅路;利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提高地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測能力[N];人民郵電;2008年

8 林宗輝;ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案[N];電子資訊時報;2007年

9 賽迪顧問信息產(chǎn)業(yè)研究中心高級咨詢師 王坤;國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究進(jìn)展[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2009年

10 本報記者 張彤;物物之連[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬瑞;基于小生境粒子群算法的機(jī)艙WSN目標(biāo)覆蓋研究[D];大連海事大學(xué);2014年

2 李洪峻;面向入侵目標(biāo)追捕的多回路無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計與相關(guān)技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

3 張德敬;基于虛擬坐標(biāo)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究[D];山東大學(xué);2015年

4 楊顯輝;森林資源數(shù)據(jù)獲取的移動Sink無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

5 畢冉;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的事件監(jiān)測算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 石熙;數(shù)字水印技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2015年

7 徐力杰;低占空比傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度問題研究[D];南京大學(xué);2014年

8 歐陽鍵;面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作傳輸技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

9 馮森;面向智能配用電的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化協(xié)議研究[D];華北電力大學(xué);2015年

10 徐毅;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低能耗路由協(xié)議研究[D];山東大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胥常杰;傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的數(shù)學(xué)模型及其應(yīng)用[D];青島大學(xué);2010年

2 黃錚;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通與覆蓋的研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

3 馬艷麗;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的定位技術(shù)的研究[D];燕山大學(xué);2015年

4 吳旭東;基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電表監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

5 劉其永;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通信的信道均衡研究[D];海南大學(xué);2015年

6 王慧彬;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化以及容錯控制算法研究[D];燕山大學(xué);2015年

7 王龍;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋空洞檢測算法研究[D];燕山大學(xué);2015年

8 劉晨;基于粒子群優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

9 侯文蕾;無線傳感器移動節(jié)點(diǎn)在WSN中的定位研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

10 孫超;能量優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式濾波與融合[D];昆明理工大學(xué);2015年

，

本文編號：1099680