基于RSSI的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究與設(shè)計(jì)
本文關(guān)鍵詞:基于RSSI的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的研究與設(shè)計(jì),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是目前信息領(lǐng)域里一個(gè)重要的研究熱點(diǎn),已在多個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用,如:國(guó)防軍事,航空航天、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通醫(yī)療、反恐抗災(zāi)等方面,在未來(lái)也具有很好的發(fā)展和應(yīng)用前景。定位技術(shù)作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一,在其實(shí)際應(yīng)用方面起到至關(guān)重要的作用,采集到的數(shù)據(jù)若沒(méi)有相應(yīng)的位置信息,往往是毫無(wú)意義的。針對(duì)這一問(wèn)題,將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)的定位作為本文的研究重點(diǎn)。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)中,通常利用被測(cè)信號(hào)的ToA,TDOA和RSSI測(cè)定接收端和發(fā)送端之間的距離,或者利用傳播信號(hào)的AOA確定接收端和發(fā)送端的空問(wèn)角度關(guān)系,但是由于RSSI的測(cè)量不需要增加任何額外的硬件設(shè)備,因此,本文主要的研究?jī)?nèi)容為基于RSSI的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位算法。下面詳細(xì)介紹本文的研究工作:首先,從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其定位的基礎(chǔ)入手,簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、核心技術(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及現(xiàn)有的定位算法的應(yīng)用領(lǐng)域和分類(lèi)等,為下一步的研究做理論上的鋪墊。然后,重點(diǎn)研究了基于RSSI的定位算法,從影響因素和精確性提高兩方面分析了RSSI測(cè)量值,研究了RSSI的三種測(cè)距模型,并將基于RSSI的定位算法做了分類(lèi)介紹。最后,本文提出了基于RSSI的移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的定位算法。在實(shí)際應(yīng)用中,一些環(huán)境問(wèn)題會(huì)對(duì)接收到的信號(hào)強(qiáng)度造成影響,利用RSSI測(cè)距存在較大的誤差,本文提出的算法利用幾何關(guān)系尋找具有最準(zhǔn)確的信號(hào)強(qiáng)度的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距,使得測(cè)得的距離的準(zhǔn)確性得到提高,并且利用信號(hào)強(qiáng)度的變化規(guī)律得到幾何關(guān)系,限定待定位節(jié)點(diǎn)的區(qū)域;本算法利用信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的一條移動(dòng)軌跡就能實(shí)現(xiàn)定位過(guò)程;并利用Matlab進(jìn)行仿真,仿真實(shí)驗(yàn)顯示了隨著待定位節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加,平均定位誤差逐漸減;隨著信標(biāo)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度的增加,平均定位誤差逐步增大,但均小于基于RSSI測(cè)距的三邊定位算法;隨著信標(biāo)節(jié)點(diǎn)通信半徑的增加,平均定位誤差的趨勢(shì)為先降低后增加。
【關(guān)鍵詞】:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 定位算法 接收信號(hào)強(qiáng)度指示 測(cè)距
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TP212.9;TN929.5
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 1 緒論11-21
- 1.1 研究背景及意義11-12
- 1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述12-14
- 1.2.1 特點(diǎn)12-13
- 1.2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)13
- 1.2.3 網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)13-14
- 1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位概述14-18
- 1.3.1 應(yīng)用領(lǐng)域15
- 1.3.2 算法分類(lèi)15-18
- 1.4 論文主要工作18
- 1.5 論文框架18-21
- 2 基于RSSI的定位算法的研究21-37
- 2.1 定位中測(cè)量技術(shù)分類(lèi)21-24
- 2.1.1 距離相關(guān)測(cè)量21-23
- 2.1.2 AOA測(cè)量23-24
- 2.1.3 連通性測(cè)量24
- 2.2 RSSI測(cè)量值分析24-27
- 2.2.1 RSSI測(cè)量值的影響因素分析24-25
- 2.2.2 RSSI測(cè)量值精確性提高25-27
- 2.3 基于RSSI的定位算法介紹27-34
- 2.3.1 基于RSSI的測(cè)距定位算法27-31
- 2.3.2 基于RSSI的無(wú)需測(cè)距的定位算法31-34
- 2.4 定位算法的性能分析34
- 2.5 本章小結(jié)34-37
- 3 基于RSSI的移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的定位算法37-47
- 3.1 定位系統(tǒng)框架描述37-38
- 3.2 算法設(shè)計(jì)38-44
- 3.2.1 信息記錄過(guò)程38-42
- 3.2.2 計(jì)算過(guò)程42-44
- 3.3 算法流程圖44-45
- 3.4 本章小結(jié)45-47
- 4 仿真與分析47-57
- 4.1 仿真工具的選擇47
- 4.2 仿真算法的建立47-50
- 4.3 仿真結(jié)果與分析50-55
- 4.3.1 待定位節(jié)點(diǎn)數(shù)量對(duì)比52-53
- 4.3.2 信標(biāo)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度對(duì)比53-54
- 4.3.3 通信半徑對(duì)比54-55
- 4.4 本章小結(jié)55-57
- 5 總結(jié)與展望57-59
- 5.1 總結(jié)57
- 5.2 展望57-59
- 參考文獻(xiàn)59-65
- 致謝65-67
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷67
- 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67
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,本文編號(hào):322128
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