基于无锚节点的无线传感器网络系统设计

发布时间：2021-12-18 09:31

　　节点定位技术是无线传感器网络的重要支撑技术之一,按是否需要锚节点可分为基于锚节点的定位和无锚节点定位。无锚节点定位可以在没有锚节点的情况下实现网络中节点的定位,具有使用方便、应用范围广以及可适应恶劣环境等特点。本文以战场侦察为背景,将基于无锚节点定位的无线传感器网络应用于战场情报收集,设计并实现了基于无锚节点定位的无线传感器网络系统,本文的主要研究内容和结果如下:（1）通过对当前无线传感器网络的相关技术进行分析与比较,设计了系统方案。无线组网、节点定位、时间同步及能量管理等是无线传感器网络完成任务的关键,通过对以上技术进行分析比较,选取了合适的技术方案;（2）将UWB高精度测距技术应用于节点定位。AHLos算法通过原子式多边算法、协作式多边算法和迭代式多边算法实现系统定位,但是定位精度受测距误差影响较大,并且需要较多的锚节点定位。针对以上缺点,设计了基于AHLos的无锚节点定位算法。通过设置参考点建立本地坐标系,采用卡尔曼滤波、牛顿迭代法以及最大似然估计算法来实现节点高精度定位。此外通过建立盲区坐标系来拓展协作式多边定位算法的应用范围。通过仿真结果验证了该算法定位精度明显高于传统的AH... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

节点控制中心电路图

系统设计中在 CC2530 芯片后连接 RFX2401C 芯片对发送功率进行放大，使其稳定通信距离提高到 200m，电路原理图如图 5.3 所示。图5.3 组网通信模块电路原理图

2V转6V电路图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无线传感网络的矿井水质在线监测系统开发与试验[J]. 杨勇,李晶.  电子器件. 2018(01)
[2]基于无线传感网络的茶园智能化喷灌系统[J]. 蔡彬,缪子梅,褚琳琳,肖梦华.  节水灌溉. 2017(11)
[3]基于ZigBee无线传感网络的光电脉搏心率监测系统[J]. 李龙,包俊,蒋绒颖,李明,申开州.  航天医学与医学工程. 2017(05)
[4]基于WIFI数字图像传输的采摘机器人交互终端研发[J]. 马茵,田磊,韩孟洋.  农机化研究. 2018(05)
[5]用于自然灾害现场监测的无线传感网络开发与试验[J]. 王睿,胡卫建,王硕,高博伟,颜军利,张天罡.  自然灾害学报. 2017(04)
[6]wifi网络关键技术及应用前景的研究[J]. 孙宇,王振宇.  中国新通信. 2017(12)
[7]一种小型化无线传感网络的设计[J]. 蔡惠华,孟翔宇,孙德冲,吴永红,葛萌,戴宜霖.  宇航计测技术. 2017(03)
[8]基于超声波六元阵列TDOA测距的WSN定位系统设计与实现[J]. 赵晴晴,段渭军,傅贤锋.  传感技术学报. 2014(09)
[9]基于卡尔曼滤波CMAC-PID的视力检查距离控制系统[J]. 王旭,邱飞岳.  计算机应用. 2011(09)
[10]农田环境无线传感器网络无锚节点定位算法[J]. 郭建全,赵伟,黄松岭.  仪器仪表学报. 2009(08)

博士论文
[1]无线传感器网络覆盖优化与目标定位技术研究[D]. 黄月.东北大学 2013
[2]无线传感器网络路由和节点定位技术研究[D]. 陈维克.武汉理工大学 2009
[3]无线传感器网络节点自定位系统及其算法研究[D]. 石琴琴.上海交通大学 2009

硕士论文
[1]电力杆塔无线传感网络设计[D]. 赵云.南京大学 2017
[2]无线传感器网络中基于神经网络的数据融合算法的研究[D]. 朱晓男.吉林大学 2016
[3]无线传感器网络和声搜索优化定位算法研究[D]. 孙崇.江南大学 2016
[4]基于能量高效的无线传感器网络路由算法研究[D]. 李珍.西北师范大学 2016
[5]无线传感器网络能量有效性研究[D]. 杨洋.华中师范大学 2016
[6]无线应变传感器检测分系统协调器的研究与实现[D]. 秋波.西安电子科技大学 2016
[7]基于蓝牙可穿戴设备在Android系统的实现[D]. 石恒辉.西安电子科技大学 2015
[8]基于Android手机的蓝牙智能家居系统开发及干扰抑制研究[D]. 崔冰一.吉林大学 2015
[9]基于UWB的消防员室内无线定位算法分析与仿真[D]. 陆冰琳.东华大学 2015
[10]一种新型的无线传感器网络节点的设计与实现[D]. 李振中.北京工业大学 2014



本文编号：3542115