無線傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)測距定位技術(shù)研究.pdf

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

2、前者對節(jié)點硬件要求不高、成本低，但其估計精度不高，還有就是大多數(shù)為理論研究，實用性較差;后者雖然功耗高、對節(jié)點的硬件要求相對較高，但其估計精度較高，能實現(xiàn)相對精確的定位。所以針對無線傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的特點，本文重點研究無線傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)測距定位技術(shù)中現(xiàn)在比較有活力的兩種測距技術(shù)，并探索有效的改進(jìn)方法。
　　首先，本文對無線傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)體系和節(jié)點定位技術(shù)進(jìn)行了概述，對節(jié)點定位技術(shù)中的測距定位技術(shù)原理和優(yōu)劣的評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)介

3、紹。
　　其次，在無線傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中，對基于中國余數(shù)定理的測距定位算法中四種常用的測距算法進(jìn)行了理論分析，并將其應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的測距。本文給出了具體的測距步驟，并通過仿真實驗，在測距精度、計算復(fù)雜度及強健性等方面對其性能進(jìn)行了分析比較。
　　然后，針對無線傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點部署的情況以及網(wǎng)絡(luò)特性，提出了一種基于改進(jìn)的中國余數(shù)定理測距及定位殘差修正的節(jié)點定位算法。該算法首先將改進(jìn)的中國余數(shù)定理應(yīng)用于節(jié)點之間測距，利用極

4、大似然估計法對未知節(jié)點進(jìn)行首輪定位，算出其估計距離，然后根據(jù)距離估計值與測量值間的殘差通過貪婪算法獲得的距離最小均方殘差進(jìn)行定位優(yōu)化，實現(xiàn)對初次定位結(jié)果的修正求精。仿真及性能分析驗證了該方法的有效性。
　　最后，對無線傳感與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中基于RSSI的測距定位算法進(jìn)行了詳細(xì)闡述。針對一種最小區(qū)域信號傳播損耗模型參數(shù)實時估計方法存在的先決條件苛刻，要求未知節(jié)點位于距離其最近的三個鄰居錨節(jié)點構(gòu)成的最小區(qū)域內(nèi)等不足，基于根據(jù)無線傳感與執(zhí)行網(wǎng)