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文檔簡介
1、基于WSN(Wireless Sensor Network,無線傳感器網(wǎng)絡(luò))的定位是一種新的技術(shù),在環(huán)境監(jiān)測(cè)、國防軍事、倉庫管理、救災(zāi)搶先、維護(hù)秩序、預(yù)防控制等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。目前利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)定位有基于測(cè)距技術(shù)和非測(cè)距技術(shù),基于測(cè)距技術(shù)的定位算法有TOA、TDOA、AOA、RSSI;基于非測(cè)距技術(shù)的定位算法主要有:質(zhì)心法、APIT算法、DV-HOP算法等。CC2431定位引擎基于RSSI(Received Sign
2、al Strength Indicator,接收信號(hào)強(qiáng)度指示)技術(shù),利用RSSI測(cè)距獲取節(jié)點(diǎn)間距離后,再利用三邊測(cè)量法計(jì)算盲節(jié)點(diǎn)的位置,由于測(cè)距誤差的存在,且RSSI易受環(huán)境影響,產(chǎn)生衰減,使定位精度較低。所以要建立一個(gè)穩(wěn)定的定位系統(tǒng),還有很多問題需要解決。
為了解決上述問題,本文需建立一個(gè)完整的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng),來完成整個(gè)定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸及顯示。本文對(duì)基于WSN定位的整體框架進(jìn)行研究,搭建硬件平臺(tái),分析并選擇網(wǎng)
3、絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),將采集的數(shù)據(jù)上傳至PC機(jī),并對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行上位機(jī)顯示。
本文針對(duì)CC2431定位結(jié)果不穩(wěn)定及易受環(huán)境影響等特點(diǎn)進(jìn)行分析。首先對(duì)無線傳輸模型的參數(shù)進(jìn)行分析,并對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化選擇;重點(diǎn)研究RSSI易受環(huán)境影響的因素:節(jié)點(diǎn)傳輸距離、發(fā)射功率、電磁波干擾(藍(lán)牙干擾、手機(jī)通話干擾、WLAN干擾、微波爐干擾等)、障礙物、供電電源、天線高度、天線角度、大氣變化、濕度,硬件特性(天線的長短、材料的特性)等,對(duì)這些因素產(chǎn)生的定
4、位誤差進(jìn)行分析,提出可行性解決方案。
針對(duì)CC2431定位精度低,誤差大,本文重點(diǎn)研究CC2431定位引擎與改進(jìn)的加權(quán)質(zhì)心算法相結(jié)合的定位方法。通過在CC2431定位引擎中引入加權(quán)因子來體現(xiàn)參考節(jié)點(diǎn)對(duì)盲節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)決定權(quán)的大小,從而提高定位的準(zhǔn)確性,并用硬件實(shí)現(xiàn)該算法。為驗(yàn)證算法性能,在理想情況下通過對(duì)CC2431定位引擎及改進(jìn)后算法進(jìn)行比較,驗(yàn)證了改進(jìn)算法的優(yōu)越性。并針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不同環(huán)境干擾,提出采用傳統(tǒng)的最小二乘法對(duì)RS
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