ieee802.11無線網(wǎng)絡(luò)基于信號(hào)強(qiáng)度定位方法的研究

1、I E E E 8 0 2 ．1 1 無線網(wǎng)絡(luò)基于信號(hào)強(qiáng)度定位方法的研究R e s e a r c h o n R S S I ．．b a s e dL o c a l i z a t i o nA l g o r i t h m i nI E E E 8 0 2 ．1 1W i r e l e s sN e t w o r k s學(xué)科專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究生：王君培指導(dǎo)教師：舒炎泰教授天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二零一零年六月、‘’

2、摘要I E E E8 0 2 ．1 l 無線網(wǎng)絡(luò)，具有高速、組網(wǎng)方便、移動(dòng)性、靈活性等特點(diǎn)，自其問世以來得到廣泛部署和應(yīng)用，逐漸成為有線局域網(wǎng)的有效擴(kuò)展和替換。在8 0 2 ．1 1 無線網(wǎng)絡(luò)中，用戶憑借輕量級(jí)可移動(dòng)計(jì)算設(shè)備可以隨時(shí)隨地接入局域網(wǎng)相互通信。由于接入節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性和靈活性，需要能夠管理節(jié)點(diǎn)位置，以滿足人員管理、目標(biāo)跟蹤、搜索救援等需求。因此，無線局域網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)自定位成為一個(gè)熱點(diǎn)問題。本文首先對(duì)已有的無線網(wǎng)定位方法和系統(tǒng)進(jìn)行了分

3、析和比較，結(jié)合I E E E8 0 2 ．1 l 無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，得出基于接收信號(hào)強(qiáng)度( R S S l ，R e c e i v e dS i g n a lS t r e n g t hI n d i c a t o r ) 的定位方法在8 0 2 ．1 l 網(wǎng)絡(luò)中具有成本低、易于實(shí)現(xiàn)和精度可調(diào)等特點(diǎn)。其次，應(yīng)用貝葉斯概率理論對(duì)基于信號(hào)強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷亩ㄎ粏栴}進(jìn)行建模，通過實(shí)驗(yàn)研究了信號(hào)強(qiáng)度的分布特征，證明了當(dāng)傳輸距離固定時(shí)節(jié)點(diǎn)接

4、收到的信號(hào)強(qiáng)度值基本服從正態(tài)分布。同時(shí)，本文開發(fā)了一個(gè)無線局域網(wǎng)中接收信號(hào)強(qiáng)度的采集工具，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)無線局域網(wǎng)中基于信號(hào)強(qiáng)度的定位系統(tǒng)一R B L S ( R S S I ．b a s e dL o c a l i z a t i o nS y s t e m ) 定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過建立信號(hào)強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，在定位時(shí)利用接收信號(hào)強(qiáng)度的正態(tài)分布規(guī)律，計(jì)算待定位點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度在信號(hào)強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)值數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布概率，選取概率最大的數(shù)據(jù)庫(kù)位

5、置記錄作為待定位點(diǎn)的位置估計(jì)。此外，系統(tǒng)還添加了根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度大小關(guān)系和歷史位置進(jìn)行結(jié)果篩選的規(guī)則，優(yōu)化了定位的準(zhǔn)確度。本文分別在室內(nèi)及樓宇內(nèi)部部署R B L S 定位系統(tǒng)，通過大量的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)其性能。在室內(nèi)的定位實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)采樣數(shù)據(jù)數(shù)量和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)量達(dá)到一定值時(shí)，該系統(tǒng)的定位正確率比用平均值代替信號(hào)強(qiáng)度值的定位方法要高。在樓宇內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)將節(jié)點(diǎn)定位到正確房間的概率大于9 0 ％。關(guān)鍵詞：I E E E 8 0 2 ．11 無