智能天线辅助的WSN节点自定位算法

发布时间：2018-04-21 01:26

  本文选题：泛在网络 + 无线传感器网络　； 参考：《北京邮电大学学报》2014年02期

【摘要】：位置信息是无线传感器网络(WSN)中的一种关键基础信息.在节点部署范围较大、节点密度较小的环境中,很多定位算法在定位精度或成本上不理想.为此,提出一种利用智能天线方向性的节点自定位算法.该算法包含两类节点:一是配备智能天线、全向天线和全球定位系统(GPS)的中心节点;二是配备高频率时钟,可支持基于到达时间(TOA)测距的网络节点.在定位过程中,中心节点发送有方向性的定位信号,网络节点借助定位信号判断自身相对于中心节点的角度,并结合TOA测距信息,确定自身位置.通过该方法,节点以较小的运算量得到较精确的定位结果,且网络中只有中心节点功能较强,因此系统总体成本低.分析和仿真结果表明,该方法能以较小的运算量和较低的成本提供较高的定位精度.
[Abstract]:Position information is a key basic information in wireless sensor networks (WSNs). In the environment where the node deployment range is large and the node density is small, many localization algorithms are not ideal in location accuracy or cost. Therefore, a node self-localization algorithm using the directivity of smart antenna is proposed. The algorithm consists of two types of nodes: one is the central node with smart antenna, omnidirectional antenna and GPS (Global Positioning system), the other is a network node with high frequency clock, which can support time-of-arrival (TOA-based) ranging. In the process of location, the center node sends the directional location signal, and the network node determines its position with the help of the location signal to judge its angle relative to the center node, and combines the TOA ranging information to determine the location of the network node. With this method, the node can get the accurate location result with less computation, and only the central node has strong function in the network, so the overall cost of the system is low. The results of analysis and simulation show that this method can provide high positioning accuracy with less computation and lower cost.
【作者单位】： 泛网无线通信教育部重点实验室(北京邮电大学);陆军航空兵学院;中国人民解放军总后勤部信息中心;
【基金】：国家科技重大专项项目(2013ZX03006001,2012ZX03004005) 国家高技术研究发展计划项目(2009AA02Z412) 国防重点实验室基金项目(9140C020303140C02004) 国际科技合作项目(2010DFA11590) 教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-11-0593)
【分类号】：TN929.5;TP212.9

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1780330