基于天线分集技术的WSN定位方法研究

发布时间：2018-01-14 19:17

本文关键词：基于天线分集技术的WSN定位方法研究　出处：《电子科技大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：定位技术是无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)的支撑技术之一。获取节点的位置信息是无线传感器网络的一项基本功能。若无法得到传感节点的位置信息,则传感节点获取的其他信息没有任何意义。提高定位精度一直是无线传感器网络定位技术研究人员努力的方向,但是受无线信号多径衰落的影响,定位技术一直没有取得大的突破。因此,设计低成本的新型定位节点和研究低复杂度的定位算法具有很强的现实意义。本文针对无线传感器网络中的基于接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI)值的定位算法测距过程中容易受到多径衰落影响的问题,提出了将天线分集技术应用于无线传感器网络的方法。本文成功将天线分集技术应用到锚节点上,这种锚节点既可以工作在单天线模式,也可以工作在双天线模式。实验测试中,未使用天线分集技术的定位系统的定位平均误差为4.35米,使用天线分集技术后,定位平均误差是3.16米,定位误差减少了27.4%。采用天线分集技术的节点相比于普通节点,只需增加一根天线和几个电容和电感,成本增加很少,具有较强的工程应用价值。本文还提出了一种校正RSSI值的定位算法。受节点布置的现场环境和节点自身硬件性能的影响,各节点测得的RSSI值与经验值的偏差往往不一样,由此提出了节点的RSSI值影响因子。本文通过锚节点之间的互相广播与接收,计算后得到锚节点RSSI值影响因子。用定位过程中测得RSSI值减去相应锚节点的RSSI值影响因子,得到校正后的RSSI值。再用三边定位算法,计算得到未知节点的坐标。本文通过仿真验证和实际测试,均证明使用校正后的RSSI值计算未知节点坐标比使用没校正前的RSSI值定位有更高的定位精度。本算法为了计算锚节点的RSSI值影响因子,只需在锚节点部署后每个锚节点发送一次广播信息,以后再无通信开销,前期的通信成本可以忽略不计,完全符合低功耗小计算量的场合。
[Abstract]:In this paper , the location information of the acquisition node is one of the basic functions of Wireless Sensor Network ( WSN ) . The location information of the acquisition node is a basic function of the wireless sensor network .

【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5;TP212.9

【参考文献】