基于測(cè)距技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法及應(yīng)用.pdf

1、定位是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研宄中的核心問(wèn)題之一,它在諸如等眾多無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中都占據(jù)著重要的地位。而基于測(cè)距技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法以其準(zhǔn)確性上的優(yōu)勢(shì),收到了學(xué)者以及工程師們的廣泛關(guān)注和局度重視。
　　本文在大型體育場(chǎng)館這一場(chǎng)景下,根據(jù)場(chǎng)景中真實(shí)存在的定位需求,基于安全考慮,具體而深入的研宄了以下兩種急需解決的定位問(wèn)題:對(duì)鋼梁上強(qiáng)烈沖擊的定位以及對(duì)場(chǎng)館中巡邏人員或機(jī)器人的定位,并提出了相應(yīng)的基于測(cè)距技術(shù)的定位算法。
　　本

2、文構(gòu)建了兩種用于數(shù)據(jù)采集的硬件平臺(tái):1.用于采集周圍環(huán)境的聲音和振動(dòng)信號(hào)的硬件平臺(tái)。此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由T I公司的MSP4305438a的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)與Silicon Design公司的加速傳感器組成,用于采集環(huán)境中的聲音和振動(dòng)信號(hào),并對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間標(biāo)定;2.用于采集節(jié)點(diǎn)間距離測(cè)量值的硬件平臺(tái)。此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由Nanotron公司的NanoPAN5375RF無(wú)線節(jié)點(diǎn)組成,用于采集無(wú)線節(jié)點(diǎn)之間的往返飛行時(shí)間距離估計(jì)。
　　針對(duì)于對(duì)

3、鋼梁上強(qiáng)烈沖擊的定位,基于真實(shí)信號(hào)的特征,本文提出了基于到達(dá)時(shí)間差的定位算法用于對(duì)振動(dòng)源進(jìn)行融合定位。本文首先針對(duì)事件產(chǎn)生時(shí)真實(shí)信號(hào)的特性提出了對(duì)于聲音和振動(dòng)信號(hào)基于廣義互相關(guān)的到達(dá)時(shí)間差測(cè)距估計(jì)方法。接著對(duì)于應(yīng)用此方法所得到的測(cè)距估計(jì),應(yīng)用稀疏信號(hào)重建的思路,提出了基于速度函數(shù)的到達(dá)時(shí)間差定位算法。最后,應(yīng)用上述定位算法,本文根據(jù)單獨(dú)聲音和振動(dòng)信號(hào)的定位結(jié)果,在考慮到鋼梁上振動(dòng)源的特點(diǎn)的同時(shí),借助數(shù)據(jù)融合的思想得到了整體的融合定位策略

4、。
　　針對(duì)于對(duì)場(chǎng)館中巡邏人員和機(jī)器人的定位,基于應(yīng)用往返時(shí)間測(cè)距的網(wǎng)絡(luò)模型,本文提出了AMW-SMC(Adaptive MDS-dependent Weighting based Sequential Monte C a r l o)算法用于快速且準(zhǔn)確的定位一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)目標(biāo)。AW M-SM C算法以調(diào)整后的序列蒙特卡羅框架為基礎(chǔ),應(yīng)用自適應(yīng)性調(diào)整和多維標(biāo)度法對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行定位。之后通過(guò)仿真和借助距離測(cè)量值采集平臺(tái)的實(shí)驗(yàn),對(duì)算法