利用环境特征及WiFi射频干扰指纹定位ZigBee节点的研究

发布时间：2019-09-17 10:06

【摘要】：精确的室内定位技术一直是国际移动计算领域的研究热点。传统的基于无线射频的室内定位技术通常仅用无线信号强度信息(RSS)来定位,并且通常节点只能使用同样的通信协议。但由于在实际应用场景中,RSS容易受室内多径效应影响,且多类不同协议的无线节点往往大量存在,因此传统定位技术的应用范围会受到许多限制。为了解决上述问题,本文提出了两种不同的方法来定位目标物体。第一种方法是通过利用不同的环境物理特征来辅助无线信号强度(RSS)进行定位。除了传统的无线信号强度信息外,我们利用光照强度、温度、湿度信息等环境物理特征信息来辅助定位。具体实现方法是根据以上信息构造一个综合的指纹图谱,并采用了最近邻分类算法和贝叶斯分类算法来定位目标。实验结果显示,本方法所能得到的定位精度与传统只利用无线信号强度信息的定位技术相比,定位精度提高了45%。另一种方法是对基于同一个通信频段的不同通信协议的无线节点进行定位。由于WiFi的广泛普及,WiFi技术和ZigBee技术共享2.4GHz ISM通信频段,当ZigBee设备进入无线环境中,会对WiFi的时序信道状态信息(CSI)产生干扰。我们利用WiFi无线信号受到ZigBee设备通信产生的干扰特征来定位ZigBee设备。本文的定位方法采用了主成分分析(PCA)、动态时间规整(DTW)和最近邻分类算法。我们分别在不同的环境中测试了该方法。实验结果表明,系统能够利用WiFi无线信号受到的干扰特征来对ZigBee设备进行定位,且不同协议无线节点的定位精度可以达到米级。
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN92

【参考文献】

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本文编号：2536796