基于433MHz频段无线传感网的射频层析成像定位研究
发布时间：2021-10-22 11:14
利用无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）的目标定位技术在众多领域有着非常重要的作用,但在目前大部分应用中,传统定位方案都要求定位目标本身携带无线设备并能够收发无线信号,目标的位置估计建立在目标和测量节点间能够进行无线测量的基础上。但在一些应用场合,如非法入侵检测、人员搜救、特殊情况下的老人照料等,定位目标往往不能够或者不愿意携带无线设备,传统的无线定位方法便失去了作用。为了克服传统定位方式要求定位目标必须携带与定位系统相匹配的定位设备的不足,无需定位目标携带任何定位装置,也无需定位目标主动参与定位过程的无设备目标定位（Device-free localization,DFL）技术受到广泛关注。在现有DFL方法中,受医学层析成像启发的射频层析成像（Radio Tomographic Imaging,RTI）方法,由于其直观性强而成为当前DFL的主流方式之一。RTI方法通过在目标区域的边缘布置若干收发节点,根据每个节点接收到的信号强度（Received Signal strength,RSS）的变化来反映目标的影响,并用正则化方法反演出目标位置图像。RT...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１基于几何定位示意图??
内目标的成像，ＲＴＩ方法首次由Ｗｉｌｓｏｎ和Ｐａｔｗａｒｉ提出ｔ２２］。在ＤＦＬ领域中，ＲＴ１??是一种借助于工业ＣＴ原理，将ＤＦＬ建模成一个无线电层析成像问题的方法＿【１？。??其基本思想为：如图１．２所示，首先对待监测区域进行平面网格划分，就是将平??面区域划分为多个形状相同面积相等的网格，我们将这些划分后的网格称之为像??素，然后建立相应的无线传感器网络，通过传感器节点之间的通信构成多条链路??３??
１５?１４?１３??？节点?Ｘ目标一干扰链路??图１．２无线传感链路示意图??当无线传感器节点进行无线通信时，无线信号穿过的网络区域内，遮挡物（目??标）导致电磁波发生吸收、反射、衍射和散射等现象。这些现象导致链路上的??ＲＳＳ值发生变化，整个像素区域产生阴影衰落，从而实现ＲＴＩ定位。??现在假设传感器节点的个数为Ｍ那么该传感器网络中就有ｉ＝＃（＃－ｌ）／２条??双向链路，将检测区域分成Ｍ个像素点。每当目标进入监测区域，会对穿过其??的链路以及其周边链路产生影响。ＲＴＩ中假设每天链路信号强度变化是由众多像??素对其造成影响的合成，对应像素的影响随链路信号强度的变化而变化，用乃（〇??表示第／＇条链路在／时刻的ＲＳＳ值，⑴可表示为：??＝?（１－２）??乃为节点的发射功率，为大尺度衰落，及与节点之间的距离长短、设备的??不一致性等因素有关，丨（〇为阴影衰落，巧⑴为因传感器节点的载波相位不同??而引起的相似引起的建设性衰落或非建设性衰落
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于图像特征融合的苹果在线分级方法[J]. 黄辰,费继友. 农业工程学报. 2017(01)
[2]不同光照条件下二值化技术研究及应用[J]. 李龙光,苏静,韩海伦,乔海强,钱帆. 电子世界. 2015(20)
[3]一种改进的TDOA无线传感器网络节点定位算法[J]. 张会新,陈德沅,彭晴晴,史磊. 传感技术学报. 2015(03)
[4]一种基于区域生长算法的脊椎椎体提取方法[J]. 曾鹏,王正勇,滕奇志. 科学技术与工程. 2014(06)
[5]无线传感器网络实验系统开发[J]. 刘明,董朋涛,王敬华,杨三平. 实验技术与管理. 2013(02)
[6]基于改进型最大类间方差法的瞳孔定位方法[J]. 黄丽丽,杨帆,王东强,唐云建. 计算机工程与应用. 2013(23)
[7]一种基于OpenCV的多扇区圆检测方法[J]. 矣昕宝,全海燕,许伶俐. 科学技术与工程. 2011(16)
[8]一种自适应的Canny边缘检测算法[J]. 薛丽霞,李涛,王佐成. 计算机应用研究. 2010(09)
[9]基于超宽带的TOA定位技术研究[J]. 张华,宋正勋,石云,李娜,张福威. 吉林大学学报(信息科学版). 2008(01)
[10]一种基于区域生长的CT序列图像分割算法[J]. 彭丰平,鲍苏苏. 计算机与数字工程. 2007(05)
硕士论文
[1]基于背景提取的无设备目标定位（DFPL）技术研究[D]. 傅童昌健.南京师范大学 2014
[2]基于ZigBee技术的定位技术研究与应用[D]. 何平.南京邮电大学 2012
[3]基于智能天线技术的RFID信号提取方法研究[D]. 陈伟峰.湖南大学 2009
本文编号：3450985
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１基于几何定位示意图??
内目标的成像，ＲＴＩ方法首次由Ｗｉｌｓｏｎ和Ｐａｔｗａｒｉ提出ｔ２２］。在ＤＦＬ领域中，ＲＴ１??是一种借助于工业ＣＴ原理，将ＤＦＬ建模成一个无线电层析成像问题的方法＿【１？。??其基本思想为：如图１．２所示，首先对待监测区域进行平面网格划分，就是将平??面区域划分为多个形状相同面积相等的网格，我们将这些划分后的网格称之为像??素，然后建立相应的无线传感器网络，通过传感器节点之间的通信构成多条链路??３??
１５?１４?１３??？节点?Ｘ目标一干扰链路??图１．２无线传感链路示意图??当无线传感器节点进行无线通信时，无线信号穿过的网络区域内，遮挡物（目??标）导致电磁波发生吸收、反射、衍射和散射等现象。这些现象导致链路上的??ＲＳＳ值发生变化，整个像素区域产生阴影衰落，从而实现ＲＴＩ定位。??现在假设传感器节点的个数为Ｍ那么该传感器网络中就有ｉ＝＃（＃－ｌ）／２条??双向链路，将检测区域分成Ｍ个像素点。每当目标进入监测区域，会对穿过其??的链路以及其周边链路产生影响。ＲＴＩ中假设每天链路信号强度变化是由众多像??素对其造成影响的合成，对应像素的影响随链路信号强度的变化而变化，用乃（〇??表示第／＇条链路在／时刻的ＲＳＳ值，⑴可表示为：??＝?（１－２）??乃为节点的发射功率，为大尺度衰落，及与节点之间的距离长短、设备的??不一致性等因素有关，丨（〇为阴影衰落，巧⑴为因传感器节点的载波相位不同??而引起的相似引起的建设性衰落或非建设性衰落
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于图像特征融合的苹果在线分级方法[J]. 黄辰,费继友. 农业工程学报. 2017(01)
[2]不同光照条件下二值化技术研究及应用[J]. 李龙光,苏静,韩海伦,乔海强,钱帆. 电子世界. 2015(20)
[3]一种改进的TDOA无线传感器网络节点定位算法[J]. 张会新,陈德沅,彭晴晴,史磊. 传感技术学报. 2015(03)
[4]一种基于区域生长算法的脊椎椎体提取方法[J]. 曾鹏,王正勇,滕奇志. 科学技术与工程. 2014(06)
[5]无线传感器网络实验系统开发[J]. 刘明,董朋涛,王敬华,杨三平. 实验技术与管理. 2013(02)
[6]基于改进型最大类间方差法的瞳孔定位方法[J]. 黄丽丽,杨帆,王东强,唐云建. 计算机工程与应用. 2013(23)
[7]一种基于OpenCV的多扇区圆检测方法[J]. 矣昕宝,全海燕,许伶俐. 科学技术与工程. 2011(16)
[8]一种自适应的Canny边缘检测算法[J]. 薛丽霞,李涛,王佐成. 计算机应用研究. 2010(09)
[9]基于超宽带的TOA定位技术研究[J]. 张华,宋正勋,石云,李娜,张福威. 吉林大学学报(信息科学版). 2008(01)
[10]一种基于区域生长的CT序列图像分割算法[J]. 彭丰平,鲍苏苏. 计算机与数字工程. 2007(05)
硕士论文
[1]基于背景提取的无设备目标定位（DFPL）技术研究[D]. 傅童昌健.南京师范大学 2014
[2]基于ZigBee技术的定位技术研究与应用[D]. 何平.南京邮电大学 2012
[3]基于智能天线技术的RFID信号提取方法研究[D]. 陈伟峰.湖南大学 2009
本文编号：3450985
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