本文關鍵詞：基于雙麥克風陣列的節(jié)點定位方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線傳感網的不斷發(fā)展進步,無線傳感網定位問題是目前研究的一個熱門課題。節(jié)點定位又是無線傳感網定位問題中的一個重要分支,它為目標定位提供前提條件,節(jié)點的定位精度對目標定位結果起著非常重要的作用。目前,無線傳感網中雖有很多種節(jié)點定位算法,但因功耗、成本和硬件條件的限制,在很多場景無法應用。(1)基于GPS的定位方案由于建筑物的干擾,在室內和建筑物密集的室外定位效果不理想。(2)基于TOA和TDOA的傳統(tǒng)節(jié)點定位方案,對誤差比較敏感,往往很小的誤差會導致定位結果很大的誤差。(3)針對復雜的室內外環(huán)境,傳統(tǒng)的基于聲音的節(jié)點定位方案面臨很大的挑戰(zhàn)。本文提出兩種基于雙麥克節(jié)點定位算法。一種基于外部驅動事件的節(jié)點定位方案(External Event-Driven Based Localization, ED),當聲音事件對無線傳感器節(jié)點進行掃描的時候,節(jié)點會得到節(jié)點序列和二進制序列,通過序列處理來進行確定節(jié)點位置和朝向,每個節(jié)點有很多序列與之相關,擁有很好的容錯性。一種基于內部驅動事件的節(jié)點定位方案(Internal Event-Driven Based Localization, IEDL),利用傳感節(jié)點上有揚聲器和雙麥克風的特點,不僅可以檢測聲音信號,同時也可以發(fā)出聲音信號用作驅動事件。采用測距的方案來進行定位,同時引進節(jié)點位置和朝向之間的關系來進行迭代,實現(xiàn)更一步精確定位的目的。通過分析、仿真和實測實驗,本文提出的IEDL方案與其他節(jié)點定位方法相比,該方法具有很好的定位精度,同時擁有很好的魯棒性和容錯性。在開闊的、有噪聲的室內環(huán)境中,該算法依舊能正常工作且具有很好的定位精度,充分說明了IEDL的實用性和有效性。
【關鍵詞】：無線傳感器網絡 雙麥克風 節(jié)點定位 事件驅動定位
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 無線傳感網節(jié)點定位研究背景8-9
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文的研究工作和組織結構10-12
• 2 無線傳感器網絡節(jié)點定位方案研究12-20
• 2.1 無線傳感網節(jié)點定位簡介12
• 2.2 基于測距的定位方法12-17
• 2.2.1 基于到達時間的定位方法13
• 2.2.2 基于到達時間差的定位方法13-15
• 2.2.3 基于接收信號強度的定位方法15-16
• 2.2.4 基于角度到達測量的定位方法16-17
• 2.3 基于非測距的定位方法17-19
• 2.3.1 DV-HOP算法17-18
• 2.3.2 APIT算法18-19
• 2.4 本章小結19-20
• 3 外部事件驅動定位算法20-32
• 3.1 系統(tǒng)概述20-21
• 3.2 確定節(jié)點位置21-26
• 3.3 確定節(jié)點朝向26-31
• 3.3.1 二進制數(shù)據(jù)獲取26-28
• 3.3.2 角度估計28-31
• 3.4 本章小結31-32
• 4 基于內部事件驅動的定位算法32-45
• 4.1 IEDL系統(tǒng)概述32-35
• 4.2 IEDL系統(tǒng)設計35-41
• 4.2.1 粗略確定節(jié)點位置35-39
• 4.2.2 粗略確定節(jié)點朝向范圍39
• 4.2.3 精確定位過程39-41
• 4.3 IEDL系統(tǒng)性能分析41-44
• 4.4 本章小結44-45
• 5 仿真和實測實驗45-57
• 5.1 仿真實驗與分析45-51
• 5.1.1 仿真工具及參數(shù)配置45-46
• 5.1.2 錨節(jié)點個數(shù)對定位結果的影響46-48
• 5.1.3 目標節(jié)點個數(shù)對定位結果的影響48-50
• 5.1.4 掃描次數(shù)對定位結果的影響50-51
• 5.2 實測實驗設計與結果分析51-56
• 5.2.1 實測系統(tǒng)介紹52-54
• 5.2.2 實測結果分析54-56
• 5.3 本章小結56-57
• 結論57-58
• 參考文獻58-62
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況62-63
• 致謝63-64

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本文編號：470031