本文關(guān)鍵詞：基于RSSI的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 定位 RSSI 加權(quán)極大似然估計(jì) ZigBee

【摘要】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)做為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)之一,在實(shí)際中得到非常廣泛的應(yīng)用。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外的定位研究算法較多,但對(duì)如何在實(shí)際工程中進(jìn)行有效應(yīng)用的研究起步較晚,算法尚不夠成熟。受實(shí)際復(fù)雜環(huán)境的影響,在系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)會(huì)發(fā)生定位精確度低,定位坐標(biāo)偏差大等問(wèn)題。因此,對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)如何進(jìn)行有效定位的研究是非常具有實(shí)際意義的。論文的研究?jī)?nèi)容是將無(wú)線傳感器定位算法應(yīng)用于實(shí)際工程中,主要分為兩個(gè)部分。第一部分是確定了定位算法。通過(guò)分析幾種經(jīng)典的定位算法,并經(jīng)對(duì)比篩選,對(duì)經(jīng)典的三邊定位算法進(jìn)行了拓展改進(jìn),介紹了基于RSSI的加權(quán)極大似然估計(jì)算法。最后,結(jié)合APIT算法,介紹了R-A混合定位算法。該算法利用了基于非測(cè)距的APIT定位算法進(jìn)行輔助定位來(lái)彌補(bǔ)由于硬件限制導(dǎo)致基于RSSI的定位算法的先天精度不足,同時(shí)可以利用通過(guò)基于RSSI的定位算法測(cè)得的距離來(lái)降低APIT定位算法對(duì)于參考節(jié)點(diǎn)數(shù)量的要求,以及簡(jiǎn)化算法的計(jì)算通信開(kāi)銷(xiāo)。MATLAB仿真結(jié)果表明,R-A混合定位算法可以最大限度地減小節(jié)點(diǎn)定位誤差,得到較準(zhǔn)確的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。確定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中采用該種算法。第二部分是對(duì)定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了搭建并測(cè)試。第一步,通過(guò)對(duì)CC2530片上系統(tǒng)的模塊進(jìn)行適當(dāng)增減,組成了協(xié)調(diào)器、參考節(jié)點(diǎn)和盲節(jié)點(diǎn)三種類(lèi)型的節(jié)點(diǎn),搭建了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng);第二步,設(shè)計(jì)了下位機(jī)軟件,分別對(duì)定位系統(tǒng)中的三種節(jié)點(diǎn)移植了ZigBee協(xié)議棧,組成了樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第三步,設(shè)計(jì)了上位機(jī)軟件,其功能包括數(shù)據(jù)采集、算法實(shí)現(xiàn)和GUI顯示。第四步,對(duì)整個(gè)基于RSSI的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試和數(shù)據(jù)分析。通過(guò)MATLAB仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果表明,R-A混合定位算法可以用于實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)定位功能,定位精度較高,達(dá)到預(yù)期效果,此外還有有組建成本低、易擴(kuò)展維護(hù)等特點(diǎn),有良好工程化前景。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 定位 RSSI 加權(quán)極大似然估計(jì) ZigBee
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-13
• 1.1 研究背景與意義10
• 1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文主要工作11-12
• 1.3.1 定位系統(tǒng)算法介紹11
• 1.3.2 定位系統(tǒng)算法仿真11
• 1.3.3 定位系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)11
• 1.3.4 定位系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)11-12
• 1.3.5 定位系統(tǒng)測(cè)試分析12
• 1.4 論文章節(jié)安排12
• 1.5 本章小結(jié)12-13
• 第2章 ZigBee無(wú)線傳感技術(shù)概述13-20
• 2.1 ZigBee技術(shù)概述13
• 2.2 ZigBee技術(shù)特點(diǎn)13-14
• 2.3 ZigBee技術(shù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)14-16
• 2.4 ZigBee協(xié)議棧16-19
• 2.4.1 IEEE802.15.4 定義協(xié)議層17-18
• 2.4.2 ZigBee聯(lián)盟定義的協(xié)議層18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 第3章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)介紹20-25
• 3.1 基于非測(cè)距的定位算法20-21
• 3.1.1 DV-Hop定位20-21
• 3.1.2 質(zhì)心定位算法21
• 3.1.3 APIT算法21
• 3.2 基于測(cè)距的定位算法21-23
• 3.2.1 基于TOA的定位算法21-22
• 3.2.2 基于TDOA的定位算法22
• 3.2.3 基于AOA的定位算法22
• 3.2.4 基于RSSI的定位算法22-23
• 3.3 典型定位算法比較23-24
• 3.4 本章小結(jié)24-25
• 第4章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)仿真25-39
• 4.1 三邊定位算法25-26
• 4.2 極大似然估計(jì)算法26-28
• 4.3 加權(quán)極大似然估計(jì)算法28-29
• 4.4 R-A混合定位算法29-32
• 4.5 無(wú)線信號(hào)傳輸模型介紹32-34
• 4.6 仿真及結(jié)果分析34-38
• 4.6.1 MATLAB簡(jiǎn)介34
• 4.6.2 仿真環(huán)境建立34
• 4.6.3 仿真數(shù)據(jù)分析34-38
• 4.7 本章小結(jié)38-39
• 第5章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)39-60
• 5.1 CC2530片上系統(tǒng)（SoC）39-40
• 5.2 定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)40-41
• 5.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)41-45
• 5.3.1 數(shù)據(jù)采集功能設(shè)計(jì)42
• 5.3.2 算法實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)42-43
• 5.3.3 GUI界面顯示設(shè)計(jì)43-45
• 5.4 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)45-49
• 5.4.1 樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)45-46
• 5.4.2 節(jié)點(diǎn)定位程序設(shè)計(jì)46-49
• 5.5 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析49-58
• 5.5.1 確定RSSI與距離d的關(guān)系49-51
• 5.5.2 系統(tǒng)定位實(shí)驗(yàn)51-55
• 5.5.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析55-58
• 5.6 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)與改進(jìn)58-59
• 5.7 本章小結(jié)59-60
• 第6章 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 在學(xué)研究成果64-65
• 致謝65

【相似文獻(xiàn)】

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1 朱浩;顧宗海;蘇金;劉巖;章晨;;一種基于交點(diǎn)質(zhì)心求解的RSSI定位算法及其優(yōu)化[J];鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2010年06期

2 羅炬鋒;邱云周;付耀先;袁曉兵;;研究片內(nèi)多徑分離技術(shù)在基于RSSI定位中的應(yīng)用[J];電子與信息學(xué)報(bào);2011年04期

3 阿依古麗·多來(lái)提;;CDMA系統(tǒng)RSSI異常分析[J];硅谷;2011年17期

4 沈軍;黃春華;羅護(hù);郭積寧;;基于RSSI優(yōu)化的模型參數(shù)實(shí)時(shí)估計(jì)定位算法[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2012年02期

5 彭宇;羅清華;王丹;彭喜元;;一種基于區(qū)間數(shù)聚類(lèi)的RSSI-D估計(jì)方法[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2012年03期

6 程海軍;;RSSI距離位置評(píng)估的實(shí)驗(yàn)分析[J];信息與電腦(理論版);2012年04期

7 王緩緩;胡愛(ài)娜;;RSSI和距離區(qū)間映射的測(cè)距方法[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2012年04期

8 劉海;;基于RSSI的室內(nèi)信號(hào)衰減模型的研究[J];電腦開(kāi)發(fā)與應(yīng)用;2012年09期

9 雷倩倩;林敏;石寅;;A CMOS low power,process/temperature variation tolerant RSSI with an integrated AGC loop[J];Journal of Semiconductors;2013年03期

10 李再煜;;RSSI定位原理的研究與實(shí)現(xiàn)[J];無(wú)線電工程;2013年07期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 王久勇;莊毅;顧晶晶;歐陽(yáng)健;;一種基于RSSI的實(shí)時(shí)定位算法的研究[A];2008’“先進(jìn)集成技術(shù)”院士論壇暨第二屆儀表、自動(dòng)化與先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年

2 陳振柳;;C網(wǎng)基站RSSI異常及天線解調(diào)鎖定不平衡故障的處理[A];海南省通信學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（2006）[C];2006年

3 姚小建;施偉斌;;采用RSSI判選方式的多基站接收系統(tǒng)[A];第六屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（3）[C];2008年

4 蔡優(yōu)筆;王建中;;基于搜索的RSSI節(jié)點(diǎn)定位算法[A];浙江省信號(hào)處理學(xué)會(huì)2011學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

5 田寧;;基于參數(shù)優(yōu)化改善Ev-Do網(wǎng)絡(luò)RSSI問(wèn)題研究[A];2013年中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

6 ;A New Distributed Localization Algorithm for ZigBee Wireless Networks[A];2009中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集（3）[C];2009年

7 劉靜;高慶華;金明錄;;基于RSSI的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式定位算法[A];2010年通信理論與信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

8 林少然;劉少龍;陳志龍;;淺談CDMA直放站對(duì)基站的RSSI噪聲影響[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)通信建設(shè)工程技術(shù)委員會(huì)2010年年會(huì)論文集[C];2010年

9 周先超;;淺析CDMA網(wǎng)絡(luò)中的干擾[A];武漢市第二屆學(xué)術(shù)年會(huì)、通信學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

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1 梁德殨;基于RSSI測(cè)距的室內(nèi)定位跟蹤技術(shù)研究[D];遼寧大學(xué);2015年

2 李宗殟;基于RSSI和地磁場(chǎng)特征融合的室內(nèi)定位算法設(shè)計(jì)與研究[D];南京理工大學(xué);2015年

3 施賽杰;基于WSN的煤礦井下安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];寧夏大學(xué);2015年

4 張起輝;結(jié)合RSSI的定位策略研究與滑坡應(yīng)用[D];江西理工大學(xué);2015年

5 李延;基于RSSI測(cè)距的室內(nèi)定位技術(shù)研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2015年

6 張文學(xué);基于WiFi的RSSI指紋定位算法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

7 黃俊;基于RSSI的室內(nèi)無(wú)線定位算法研究[D];西南科技大學(xué);2015年

8 徐效雷;提高煤礦井下RSSI測(cè)距精度的方法研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

9 李論;基于RSSI的煤礦巷道高精度定位算法研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

10 陳姣;基于RSSI測(cè)距的WiFi室內(nèi)定位技術(shù)研究[D];西南科技大學(xué);2015年

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