无线传感网中基于测距的低成本室内定位方法研究

发布时间：2017-12-24 12:35

  本文关键词：无线传感网中基于测距的低成本室内定位方法研究　出处：《南京理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：基于无线传感网(又称为无线传感器网络,WSN)的定位具有成本低,扩展性好,可靠性高等优点,是适合室内定位的定位技术。而在基于无线传感网的定位中,基于接收信号强度(RSSI)的定位方法和基于信道状态信息(CSI)的定位方法使用来自信标节点的RSSI和CSI信息定位,不仅可以获得较高的定位精度,而且硬件成本低廉,具有良好的市场应用前景。因此,本文主要研究上述两种室内定位方法,并通过理论与实验分析对它进行改进。本文的主要内容如下:(1)RSSI容易受到多径效应,噪声,温度和其他环境因素影响,从而降低了估测距离的准确度和稳定性。为了提高定位的准确度,本文提出了距离纠正乘性因子。在同一个室内环境下,距离纠正乘性因子与估测距离的乘积可以看作是与实际距离更加接近的近似值。根据距离纠正乘性因子的特点,本文提出了不同的基于距离纠正乘性因子的位置估计算法:MDCF-Grid算法和MDCF-PSO算法。根据实地测试结果显示,在实际应用环境中,且不添加任何额外硬件设备的前提下,MDCF-Grid算法和MDCF-PSO算法的定位的精度和稳定性要明显优于传统的位置估计算法。(2)在理论上分析比较基于RSSI的定位和基于CSI的定位的误差。根据多径效应下OFDM子信道的信道冲激响应,建立将CSI转化为距离的测距模型,并且根据需要和使用情景的差异,提出不同的测距模型。在不同的测距模型下,计算出估测位置的误差边界。(3)在实际环境中进行了大量的测试,获取足够的RSSI实验数据。分析不同情境下获取到的RSSI数据,并根据数据所体现的特点与问题,提出不同的RSSI数据处理方法。特别提出一种预测性的RSSI数据处理方法,该方法可有效减少位置未知节点移动时造成的时延所产生的误差。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN929.5;TP212.9

【参考文献】

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本文编号：1328428