精確的室內(nèi)目標定位是目前眾多室內(nèi)應(yīng)用項目的核心基礎(chǔ),但室內(nèi)定位環(huán)境存在障礙物多,干擾源多等制約因素,使得定位系統(tǒng)建模難度高,通用性和時效性較差。針對室內(nèi)定位環(huán)境的多樣性,借助無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在布設(shè)和組網(wǎng)機制等方面的優(yōu)勢,部署室內(nèi)信標,與攜帶無線信號發(fā)射裝置的移動目標通信組網(wǎng),將室內(nèi)目標定位模型劃分為RSSI距離估計、目標位置初始化及目標位置優(yōu)化三個模塊,采用理論分析結(jié)合仿真實驗的研究方法,對其中的關(guān)鍵技術(shù)與算法展開深入研究。本文主要貢獻如下：1.在RSSI距離估計模塊提出引入以既有信標組織控制網(wǎng)映射反算經(jīng)驗?zāi)Ｐ椭协h(huán)境因子數(shù)據(jù)的策略,實現(xiàn)環(huán)境因子實時修正。這一策略可提高距離估計值的精度與現(xiàn)時性,突破以往室內(nèi)距離估計方案中對環(huán)境影響因素的經(jīng)驗化與固態(tài)化設(shè)定,逼近真實環(huán)境狀態(tài),是本研究在室內(nèi)距離精確估計解決思路層面的創(chuàng)新之處。2.提出在獲得目標初始位置的基礎(chǔ)上增加牛頓迭代法優(yōu)化步驟,將定位問題建模為非線性方程組求最優(yōu)解的問題,并將未知節(jié)點與信標之間的距離估計值與未知節(jié)點坐標同時列為方程組的未知數(shù)進行求解。這一策略可同時對未知節(jié)點坐標與距離估值進行優(yōu)化,是本研究在算法建模層面的創(chuàng)新之處。本文的研... 

【文章來源】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)??

?Ａ??結(jié)束??圖２．?３瞄ＳＩ測距流程??Ｆｉｇ?２．３?Ｒａｎｇｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ＲＳＳｌ??在運用ＲＳＳＩ測距技術(shù)進行室內(nèi)定位時，關(guān)鍵在于將信標節(jié)點的信號強度值轉(zhuǎn)化為??信標節(jié)點與未知節(jié)點的距離值。信號強度與距離的轉(zhuǎn)換方式主要有兩種：??ａ）經(jīng)驗?zāi)Ｐ�。通過實際檢測，測量不同ＲＳＳＩ值對應(yīng)的實際距離，建立實際距離與??信號衰減值的對應(yīng)表，在定位時通過對比信號強度值來得到節(jié)點距離。該方法可Ｗ通過??多次測量的方式提高測距精度，但是需要花費較多的精為，特別是在應(yīng)用環(huán)境發(fā)生變化??時需要重新對數(shù)據(jù)進行測量。??（２）理論模型。不同于經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷拇罅繉嶋H測量，理論模型只需測量參考距離的信??號衰減強度確定理論模型的參數(shù)，再通過信號傳輸時ＲＳＳＩ的值與傳輸距離之間的關(guān)系??公式計算節(jié)點之間的距離。相較于經(jīng)驗?zāi)Ｐ�，該方法的精度相對較低，但是在網(wǎng)絡(luò)的部??署與維護上更加便捷

？Ｙｄ］?［２柄－Ｘｃ）?２（機－托）ｊ?為－相＋?－托２?＋扣－媒??（２）?Ｈ角形質(zhì)也算法??如圖２．５所示，Ｄ為未知節(jié)點，Ａ、Ｂ、ＣＨ個節(jié)點為信標節(jié)點，未知節(jié)點到信標節(jié)??點的距離分別為由于所測得的節(jié)點距離會比實際距離大，對于每一個信標??節(jié)點Ｗ其位置為圓也，其與未知節(jié)點之間的距離為半徑，可繪制蘭個存在重疊區(qū)域的??圓，Ｈ個圓重疊區(qū)域的Ｈ個交點圍成一個Ｈ角形，Ｈ角形的質(zhì)也就作為未知節(jié)點的估計??位置。圓形方程組：??ｊＶＯｅ?＿?Ｘａ）２?＋?（托一庇）２?＾?Ｒａ??ｊ?ＶＯｅ?—種）２?＋?（把一州）２?＝?（２－６）??Ｗ?（Ｘｅ?－?Ｘ＾ｙ?＋?（ｙｅ?－?ＹｃＹ?＝?Ｒｃ??可求得Ｈ個交點?Ｅ、Ｆ、Ｇ?的坐標〇ｅ，ｙｅ），（Ｘ／，ｙ／），（）：ｇ，ｙ０）。??未知節(jié)點Ｄ的估計位置為：??（如?ｙｄ）二（四產(chǎn)些Ｐ）?（２－７）??圖２．５?Ｈ角形質(zhì)也算法??Ｆｉｇ?２．５?Ｔｒｉａｎｇｌｅ?ｃｅｎｔｒｏｉｄ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]面向精細農(nóng)業(yè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張偉.浙江大學(xué) 2013

碩士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)抗毀性的研究[D]. 王鑫.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]基于RSSI的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)定位研究[D]. 馮愛麗.太原科技大學(xué) 2012



本文編號：3394067