基于RSSI帶誤差補償的無線傳感器網絡定位算法研究及實現.pdf

1、無線傳感器網絡（WirelessSensor Network:WSN）使用了嵌入式技術、傳感器技術、無線通信技術、微機電系統(tǒng)、分布式信息處理等技術，不需要復雜的基礎設施就能實現無線通信。通過微傳感器協(xié)作對各種環(huán)境或監(jiān)測對象信息進行采集、感知，通過嵌入式系統(tǒng)以多跳中繼方式進行信息傳遞。WSN被廣泛應用于目標跟蹤、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療領域、石油管道泄漏的檢測和軍事應用等方面。
　　節(jié)點定位在無線傳感器網絡中具有非常重要的作用，節(jié)點定位是目標

2、跟蹤、預測目標軌跡、監(jiān)測目標行動路線等研究的基礎?？捎糜诰W絡拓撲管理和節(jié)點位置路由協(xié)議。設計定位算法已經成為重要的一個研究方向。本文研究內容如下：
　　1．針對無線傳感器網絡定位的基本原理、分類和典型定位算法進行分析。在分析無線信號衰減模型的基礎上，對RSSI非測距誤差進行研究。針對測距誤差，對測距誤差補償方法進行改進，重點分析幾種常用的補償方法，包括加權均值修正算法和高斯處理算法等，分析這些算法的定位原理和過程，重點針對障礙物引

3、起的測距誤差，在已有的補償方法基礎上設計一種綜合改進 RSSI定位算法。實現了定位性能和算法精度的折中。分別對高斯處理、均值處理和兩者綜合改進進行仿真分析，驗證了綜合改進型 RSSI定位算法的穩(wěn)定性和優(yōu)越性。另外，對于綜合改進算法的能量消耗進行分析，利用代理節(jié)點實現位置信息的更新，采取休眠機制和能量平衡兩種優(yōu)化方法。
　　2．針對RSSI本身測距誤差較大的不足，提出改進DV-Hop定位算法，針對算法中使用平均跳距代替直線距離產生的

4、測距誤差，提出基于平均跳距修正和錨節(jié)點選擇的改進算法。利用Matlab從錨節(jié)點數量、網絡連通度、平均覆蓋率三個方面對改進算法進行仿真，理論分析與仿真結果表明，改進算法比原有算法具有更好的定位精度。
　　3．為了驗證仿真算法，搭建實驗所用通訊模塊的硬件平臺 JN5139，并在軟件平臺基礎上重點分析通訊定位節(jié)點的定位命令和軟件流程。利用Zigbee網絡建立一個井下人員定位系統(tǒng)，針對人員移動節(jié)點和錨節(jié)點處于不同高度這一特點，本系統(tǒng)設計基