無(wú)線(xiàn)傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)測(cè)距定位技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)是一種能感知和反饋控制外部環(huán)境的新型無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)。其中傳感器節(jié)點(diǎn)的主要功能是對(duì)物理世界中發(fā)生的事件進(jìn)行感知，執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)的功能是對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后做出決策并執(zhí)行任務(wù)。經(jīng)過(guò)研究無(wú)線(xiàn)傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的大量實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，如果傳感器節(jié)點(diǎn)的位置不知道，那么該節(jié)點(diǎn)感知的數(shù)據(jù)將變得毫無(wú)意義。因此，節(jié)點(diǎn)定位技是其重要應(yīng)用的支撐技術(shù)。
　　目前，節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)研究的兩個(gè)熱點(diǎn)是基于非測(cè)距的定位技術(shù)和基于測(cè)距的定位技術(shù)。

2、前者對(duì)節(jié)點(diǎn)硬件要求不高、成本低，但其估計(jì)精度不高，還有就是大多數(shù)為理論研究，實(shí)用性較差;后者雖然功耗高、對(duì)節(jié)點(diǎn)的硬件要求相對(duì)較高，但其估計(jì)精度較高，能實(shí)現(xiàn)相對(duì)精確的定位。所以針對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，本文重點(diǎn)研究無(wú)線(xiàn)傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)測(cè)距定位技術(shù)中現(xiàn)在比較有活力的兩種測(cè)距技術(shù)，并探索有效的改進(jìn)方法。
　　首先，本文對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)體系和節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)進(jìn)行了概述，對(duì)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)中的測(cè)距定位技術(shù)原理和優(yōu)劣的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)介

3、紹。
　　其次，在無(wú)線(xiàn)傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)基于中國(guó)余數(shù)定理的測(cè)距定位算法中四種常用的測(cè)距算法進(jìn)行了理論分析，并將其應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的測(cè)距。本文給出了具體的測(cè)距步驟，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，在測(cè)距精度、計(jì)算復(fù)雜度及強(qiáng)健性等方面對(duì)其性能進(jìn)行了分析比較。
　　然后，針對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)部署的情況以及網(wǎng)絡(luò)特性，提出了一種基于改進(jìn)的中國(guó)余數(shù)定理測(cè)距及定位殘差修正的節(jié)點(diǎn)定位算法。該算法首先將改進(jìn)的中國(guó)余數(shù)定理應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)之間測(cè)距，利用極

4、大似然估計(jì)法對(duì)未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行首輪定位，算出其估計(jì)距離，然后根據(jù)距離估計(jì)值與測(cè)量值間的殘差通過(guò)貪婪算法獲得的距離最小均方殘差進(jìn)行定位優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)初次定位結(jié)果的修正求精。仿真及性能分析驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　最后，對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中基于RSSI的測(cè)距定位算法進(jìn)行了詳細(xì)闡述。針對(duì)一種最小區(qū)域信號(hào)傳播損耗模型參數(shù)實(shí)時(shí)估計(jì)方法存在的先決條件苛刻，要求未知節(jié)點(diǎn)位于距離其最近的三個(gè)鄰居錨節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的最小區(qū)域內(nèi)等不足，基于根據(jù)無(wú)線(xiàn)傳感與執(zhí)行網(wǎng)