基于RSSI的ZigBee无线传感器网络定位算法

发布时间：2017-11-23 06:16

  本文关键词：基于RSSI的ZigBee无线传感器网络定位算法

  更多相关文章： ZigBee RSSI 定位算法 CC2430 温度监测

【摘要】：节点定位技术是当前无线传感器网络技术领域的一个研究热点。节点位置信息在无线传感器网络的众多应用如环境监测,交通管理,智能家居及医疗领域的监测等具有重要意义,网络只有知道节点位置在哪或者在哪个区域,才能进行下一步的工作决策。与此同时,随着传感器技术和无线通信技术的发展,ZigBee技术因为自己的一些特定优势而得到了广泛应用。本文结合ZigBee技术对节点定位技术进行研究与应用。本文介绍了基于距离和非距离的分类原则的各种定位算法。在无线传感器网络技术的众多定位算法中,RSSI定位算法硬件结构比较简单,成本比较低,且很多ZigBee技术无线通信模块可以直接获取RSSI值,据此论文确定了用ZigBee技术进行RSSI定位算法研究的实验技术路线。本文通过对RSSI定位算法的缺陷分析,分别从测距和坐标计算两个阶段对RSSI定位算法进行改进。测距阶段,引入平均值模型和高斯滤波模型,减小了信号传输过程中的波动性,减少了一些小概率、大干扰事件对整体测量的影响,增强了定位信息的准确性；坐标计算阶段,通过对传统质心定位算法和加权质心定位算法的研究,引入新的权值代替传统的加权质心定位算法,并采用优选信标节点原则选取更好的信标节点进行相关计算。进行MATLAB仿真实验结果表明,改进前后整个算法的定位精度得到了很大的提高。为了验证仿真结果,利用实验室现有的无线龙设备搭建了一套基于ZigBee无线定位系统。该系统硬件主要包含以下器件：电脑、网关(网络扩展板)、C51RF-3仿真器、ZigBee模块(CC2430/CC2431)若干、电池底板、USB接线若干,软件开发环境是IAR Embedded Workbench。利用搭建好的实验平台进行了定位实验测试,得出了实验结果,通过定位算法改进前后的实验结果对比,得出了与仿真实验一致的实验结果,证明了改进的RSSI定位算法是有效可行的。最后,通过对环境温度的实时监控实现了改进的RSSI定位算法的应用。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN92

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本文编号：1217493