巷道中無(wú)線多頻道精確測(cè)距方法的研究.pdf

1、完善的無(wú)線通信系統(tǒng)在巷道受限空間中非常重要，其中精確度高、穩(wěn)定性強(qiáng)的定位系統(tǒng)可以保證巷道中人員和設(shè)備的安全，提高工作效率。
　　考慮成本，巷道中無(wú)線精確定位多采用與距離有關(guān)的定位；先測(cè)距，然后定位，所以測(cè)距的精度和準(zhǔn)確性會(huì)直接影響定位的精度。巷道中無(wú)線傳播具有特殊性，巷道空間狹長(zhǎng)，巷道壁以及周邊物體會(huì)引起無(wú)線信號(hào)發(fā)生反射、散射和衍射等現(xiàn)象，多徑效應(yīng)顯著，使得到達(dá)接收機(jī)時(shí)電磁波的幅度不平穩(wěn)，某些區(qū)域產(chǎn)生很大的深衰落。由于以上原因RS

2、SI測(cè)距精度具有很大的偏差，基于RSSI（接收信號(hào)強(qiáng)度）傳統(tǒng)定位方法在巷道中的應(yīng)用受到了限制。本文主要針對(duì)巷道中RSSI測(cè)距偏差大的問(wèn)題，提出采用多頻道補(bǔ)償方式提高RSSI測(cè)距精度。
　　首先，論文分別對(duì)巷道的近距離和遠(yuǎn)距離的無(wú)線信號(hào)深衰落特點(diǎn)進(jìn)行分析。近距離采用射線跟蹤法，遠(yuǎn)距離分析則采用波模理論。深衰落的位置與幅度受天線位置、巷道尺寸、以及信號(hào)頻率等因素影響。通過(guò)理論仿真證明信號(hào)頻率的微變會(huì)引起深衰落區(qū)位置的變化。針對(duì)該發(fā)現(xiàn)，

3、論文利用CC2530 ZigBee無(wú)線模塊在實(shí)驗(yàn)樓走廊中模擬巷道進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明了ZigBee不同頻道的深衰落位置會(huì)有較小程度的偏差。
　　最后，利用以上結(jié)論，論文提出了多頻道補(bǔ)償精確測(cè)距方法。論文采用三個(gè)頻道的RSSI數(shù)據(jù)對(duì)深衰落區(qū)進(jìn)行補(bǔ)償，先利用高斯濾波對(duì)各頻道進(jìn)行處理，然后通過(guò)求導(dǎo)方式確定需補(bǔ)償?shù)念l道，再采用卡爾曼對(duì)該頻道進(jìn)行預(yù)處理，最后通過(guò)求均值方法補(bǔ)償。通過(guò)仿真和實(shí)際實(shí)驗(yàn)，對(duì)單頻道和三頻道補(bǔ)償算法測(cè)距誤差進(jìn)行對(duì)