基于无线传感器网络的无源定位与跟踪

发布时间：2021-01-27 04:26

　　无源目标定位与跟踪作为无线传感器领域的热点问题,具有对不携带任何信号收发设备的目标进行定位和跟踪的特点,在军事、医疗和安全监控等领域有着十分广阔的应用前景。然而,随着研究的不断深入,无源目标定位与跟踪面临着现有定位和跟踪技术精度不高的问题。同时,轨迹跟踪技术还面临着现有算法复杂度过高的问题。这些,将严重制约着目标定位与跟踪在各领域的拓展。因此,深入研究无源目标定位与跟踪技术具有重要意义,本文以提高定位和跟踪精度为目标。本文以研究无线传感器网络领域无源目标定位和跟踪精度的提高为目标,首先研究了两种不同环境下的定位技术:室外环境中基于新型椭圆模型的射频层析成像（Ra-dio Tomographic Imaging,RTI）和室内环境中基于增强型通信频道选择的指纹定位。然后,研究了无源目标的轨迹跟踪技术:即基于接收信号强度-距离-角度权值的几何滤波轨迹跟踪。本文的贡献总结如下:（1）由于室外环境中无源目标定位精度仍有一定提升的空间,本文以对无源目标具有定位效果的RTI算法为基础,结合基于稀疏表达的正交匹配跟踪（Orthogonal Matching Pursuit,OMP）算法来获取目标的位... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：110 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１：无源目标定位与跟踪系统示意图??Ｓｔｒｅｎｇｔｈ，?ＲＳＳ）［圳

图１．２：论文主要内容框架??

图２．１：无线传感器网络无源目标定位系统示意图??件要求不高，同时可以取得较好的定位效果１４６，８４１。??图２．１?（ｂ）是基于室外环境的定位系统。相较于室内环境，室外环境中对于无线??信号传输阻碍的因素较小。虽然在室外环境中，会有树木等自然植物对信号传输造成??影响，但是相较于室内环境而言影响较小。对室外环境中无源目标定位与跟踪研究的??思路与室内环境类似，通常人对通信链路中信号能量的改变，来逐渐缩小估计范围。??通过文献阅读可知，基于ＲＳＳ的无源目标定位与跟踪技术，以其对硬件要求低等??特点成为研究的热点之一?＠１。最初，ＲＳＳ在目标定位中是用于对距离的感知，采用的??是信号在自由空间的传播模型：??…Ｇ＾ＸｌＰＭ）?…??Ｐｒ｛ｄ）?＝?Ｌ１＾？（４７ｒ）２?’?（２－１｝??该模型适用于视距＿情况，即信号源与信号接收端（传感器）之间没有障碍物，各参??数表示如下：??（１）?ｄ表示待定位目标与传感器距


本文编号：3002418