【摘要】：隨著無線傳感器網絡的發(fā)展,人們開始意識到移動物體位置信息的重要性,確定的位置信息帶來的相應的服務得到重視,人們開始大量的對無線定位的方法和算法進行研究。而Zigbee技術作為無線傳感器網絡技術的一種,因其低速率、低成本和低功耗的優(yōu)越性受到了人們青睞,在無線傳感器網絡中的應用也得到了大力推廣,同時其能滿足本文對定位系統(tǒng)的需求,所以選擇其作為解決方案。本文介紹了國內外無線傳感器網絡定位的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀,說明了選題的研究背景與意義,設計了基于Zigbee的無線傳感器網絡定位系統(tǒng),包括對該定位系統(tǒng)的軟件與硬件的設計。無線傳感器網絡的定位本質上就是對盲節(jié)點的定位,本文采用的是基于接收信號強度指示的方法來完成對盲節(jié)點的定位。該定位系統(tǒng)中包含三種類型的節(jié)點：參考節(jié)點、盲節(jié)點和協(xié)調器節(jié)點。其中協(xié)調器節(jié)點是完成人機交互的核心部分,由一個CC2430芯片模塊構成,盲節(jié)點采用的是內置定位跟蹤引擎的CC2431芯片模塊,參考節(jié)點采用的CC2430芯片模塊并由人工部署在已知的位置,參考節(jié)點與盲節(jié)點進行組網。對兩種不同定位機制的定位算法進行了詳細的介紹：分別是基于距離和無需測距的定位算法。通過對幾種定位算法的比較,以及本文對定位系統(tǒng)低成本、低功耗、易實現(xiàn)等要求,選擇了基于RSSI的定位算法,并對RSSI定位算法進行研究和分析,同時介紹了三種盲節(jié)點坐標計算方法。由于實際情形與理論的理想情況的不同,總會存在定位誤差,所以本文在原有的RSSI定位算法的基礎上,從測距階段和坐標計算階段對RSSI定位算法進行改進。在測距階段,引入了平均值模型和高斯濾波模型,從而減少了在測量中一些小概率、大干擾事件的影響,提高了測量值的準確性；在坐標計算階段,結合實際情形,對原有的三邊測量法進行了改進,以達到減小定位誤差的目的。進行了Matlab仿真實驗,由實驗結果驗證改進的定位算法的有效性。最后利用實驗室現(xiàn)有的無線龍設備搭建了基于Zigbee的定位系統(tǒng),進行了實驗并記錄數(shù)據。通過對實驗數(shù)據的分析,得到改進的三邊測量法與另外兩種定位算法的對比結果,得出與前面Matlab仿真實驗一致的實驗結果。用具體實驗證明改進的定位算法的可行性。
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN92

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 尹輝輝;余建坤;陽泳;周毅;;基于Zigbee技術的無線傳感網絡探討[J];數(shù)字技術與應用;2015年08期

2 李宏宇;李艷;彭齊治;;基于專利分析的企業(yè)技術定位研究——以紅外探測技術為例[J];情報理論與實踐;2015年07期

3 王凡;彭勇;;基于TDOA的室內超聲波定位方法的改進[J];計算機技術與發(fā)展;2014年06期

4 杜月林;石欣然;王克寒;;基于ZigBee技術的室內定位系統(tǒng)算法研究及實現(xiàn)[J];計算機技術與發(fā)展;2014年07期

5 丁恩杰;喬欣;常飛;喬莉;;基于RSSI的WSNs加權質心定位算法的改進[J];傳感器與微系統(tǒng);2013年07期

6 張蒼松;郭軍;崔嬌;尚軍;;基于RSSI的室內定位算法優(yōu)化技術[J];計算機工程與應用;2015年03期

7 譚志;張卉;;無線傳感器網絡RSSI定位算法的研究與改進[J];北京郵電大學學報;2013年03期

8 董欣;;基于ZigBee的WSN定位系統(tǒng)[J];計算機系統(tǒng)應用;2012年12期

9 徐林;傅成華;;基于ZigBee的三邊測量算法誤差研究及改進[J];微型機與應用;2012年21期

10 王梓有;周憲英;;無線傳感器網絡中AOA節(jié)點定位改進算法研究[J];電子設計工程;2012年13期

相關碩士學位論文 前10條

1 秦有寶;基于接收信號強度測量的無線室內定位技術的研究[D];電子科技大學;2015年

2 董家志;基于UWB的室內定位與跟蹤算法研究[D];電子科技大學;2015年

3 楊斌;無線傳感器網絡的節(jié)點定位技術研究[D];華南理工大學;2014年

4 武越;基于ZigBee的無線傳感器網絡定位技術的研究[D];大連海事大學;2014年

5 徐登彩;基于ZigBee無線傳感網絡的定位系統(tǒng)的設計與研究[D];浙江理工大學;2013年

6 王元鑫;基于ZigBee的無線定位系統(tǒng)的研究與設計[D];西南交通大學;2012年

7 賀茂平;基于ZigBee網絡室內定位系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];武漢理工大學;2012年

8 馬靈芝;基于TDOA無線傳感定位算法的研究及應用[D];山東大學;2012年

9 蘇倩;基于ZigBee的多智能機器人無線通信系統(tǒng)的硬件平臺研究[D];西安電子科技大學;2012年

10 張曉娜;基于ZigBee技術的無線溫度傳感器網絡節(jié)點的設計[D];西安電子科技大學;2011年

本文編號：2737218