wsn定位技術(shù)研究

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1、碩士學(xué)位論文WSN定位技術(shù)研究TheResearchOnWSNLocationTechnology楊青青2013年12月國內(nèi)圖書分類號:TP212.9學(xué)校代碼:10079 國際圖書分類號:004.93密級:公開碩士學(xué)位論文WSN定位技術(shù)研究碩士研究生:楊青青導(dǎo)師:孔英會教授申請學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:信息與通信工程專業(yè):通信與信息系統(tǒng)所在學(xué)院:電氣與電子工程學(xué)院答辯日期:2014年3月授予學(xué)位單位:華北電力大學(xué)ClassifiedIndex:TP212.9 U.D.C:004.93ThesisfortheMasterDegreeThe

2、ResearchOnWSNLocationTechnologyCandidate:YANGQingqing Supervisor:Prof.KONGYinghuiSchool:SchoolofElectricandElectronicEngineeringDateofDefence:March,2014Degree-Conferring-Institution:NorthChinaElectricPowerUniversity華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:此處所提交的碩士學(xué)位論文《WSN定位技術(shù)研究》,是本人在導(dǎo)

3、師指導(dǎo)下,在華北電力大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間獨立進行研究工作所取得的成果。據(jù)本人所知,論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究工作做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式注明。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。作者簽名:日期:年月日華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書《WSN定位技術(shù)研究》系本人在華北電力大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的碩士學(xué)位論文。本論文的研究成果歸華北電力大學(xué)所有,本論文的研究內(nèi)容不得以其它單位的名義發(fā)表。本人完全了解華北電力大學(xué)關(guān)于保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向有

4、關(guān)部門送交論文的復(fù)印件和電子版本,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華北電力大學(xué),可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文,可以公布論文的全部或部分內(nèi)容。本學(xué)位論文屬于(請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√”):保密□,在年解密后適用本授權(quán)書不保密□作者簽名:日期:年月日導(dǎo)師簽名:日期:年月日華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要基于WSN(WirelessSensorNetwork,無線傳感器網(wǎng)絡(luò))的定位是一種新的技術(shù),在環(huán)境監(jiān)測、國防軍事、倉庫管理、救災(zāi)搶先、維護秩序、預(yù)防控制等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。目前利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)定位有基于測距技術(shù)和

5、非測距技術(shù),基于測距技術(shù)的定位算法有TOA、TDOA、AOA、RSSI;基于非測距技術(shù)的定位算法主要有:質(zhì)心法、APIT算法、DV-HOP算法等。CC2431定位引擎基于RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator,接收信號強度指示)技術(shù),利用RSSI測距獲取節(jié)點間距離后,再利用三邊測量法計算盲節(jié)點的位置,由于測距誤差的存在,且RSSI易受環(huán)境影響,產(chǎn)生衰減,使定位精度較低。所以要建立一個穩(wěn)定的定位系統(tǒng),還有很多問題需要解決。為了解決上述問題,本文需建立一個完整的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng),來完成整個定位系

6、統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸及顯示。本文對基于WSN定位的整體框架進行研究,搭建硬件平臺,分析并選擇網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),將采集的數(shù)據(jù)上傳至PC機,并對定位結(jié)果進行上位機顯示。本文針對CC2431定位結(jié)果不穩(wěn)定及易受環(huán)境影響等特點進行分析。首先對無線傳輸模型的參數(shù)進行分析,并對主要參數(shù)進行最優(yōu)化選擇;重點研究RSSI易受環(huán)境影響的因素:節(jié)點傳輸距離、發(fā)射功率、電磁波干擾(藍牙干擾、手機通話干擾、WLAN干擾、微波爐干擾等)、障礙物、供電電源、天線高度、天線角度、大氣變化、濕度,硬件特性(天線的長短、材料的特性)等,對這些因素產(chǎn)生的定位誤差進行分析,

7、提出可行性解決方案。針對CC2431定位精度低,誤差大,本文重點研究CC2431定位引擎與改進的加權(quán)質(zhì)心算法相結(jié)合的定位方法。通過在CC2431定位引擎中引入加權(quán)因子來體現(xiàn)參考節(jié)點對盲節(jié)點坐標決定權(quán)的大小,從而提高定位的準確性,并用硬件實現(xiàn)該算法。為驗證算法性能,在理想情況下通過對CC2431定位引擎及改進后算法進行比較,驗證了改進算法的優(yōu)越性。并針對物聯(lián)網(wǎng)實驗室內(nèi)不同環(huán)境干擾,提出采用傳統(tǒng)的最小二乘法對RSSI參數(shù)進行修正,實驗證明,參數(shù)修正后的定位誤差在規(guī)定的誤差范圍內(nèi),且提高了定位精度,達到了較好的定位效果。關(guān)鍵詞:WSN定

8、位;RSSI;傳輸模型;環(huán)境干擾;改進定位算法I華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractLocationbasedonWSN(WirelessSensorNetwork)isanewtechnology,whichhasaverywiderange

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