城市環(huán)境中節(jié)點定位的RF信號估值研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為新的跨學(xué)科前沿領(lǐng)域正受到世界各界的廣泛關(guān)注和高度重視，它不僅能夠?qū)ΡO(jiān)測區(qū)域內(nèi)感知目標(biāo)進(jìn)行協(xié)作探測、數(shù)據(jù)處理和信號傳輸，而且能夠自動將獲取的數(shù)據(jù)信息傳遞給用戶。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將電子信息世界與客觀物質(zhì)世界融合在一起，人們可以直接感知客觀物質(zhì)世界，不僅擴(kuò)展了現(xiàn)有各類網(wǎng)絡(luò)的自身功能，而且極大提高了人類認(rèn)識世界的能力，在民用領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景。不久的將來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)必將會給人們?nèi)粘Ｉ顜矸旄驳氐淖兓?b

2、r>　　位置信息在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中扮演著重要角色，傳感器節(jié)點采集的感知信息和位置信息必須“捆綁”在一起才具有實際意義并發(fā)揮實用價值。實驗表明，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信標(biāo)節(jié)點越多、分布越均勻，目標(biāo)對象定位精度越高，但是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本卻成倍增長。由于普通節(jié)點一旦定位完成，便升級為信標(biāo)節(jié)點，與信標(biāo)節(jié)點的功能完全相同，因此，整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行部署時，信標(biāo)節(jié)點和普通節(jié)點通常按一定比例進(jìn)行布置（通常信標(biāo)節(jié)點所占比例比較小），通過節(jié)點定位技術(shù)將普通節(jié)點升級

3、轉(zhuǎn)換成信標(biāo)節(jié)點，不僅滿足了一定的定位精度需求，而且能夠大幅降低全網(wǎng)的建設(shè)成本和運營成本，更有利于商業(yè)應(yīng)用。
　　根據(jù)測量物理量的不同，基于測距的定位算法可以分為基于信號到達(dá)角度、信號傳輸時間、信號傳輸時間差和接收信號強(qiáng)度的定位算法，具體步驟通常包括距離測量、坐標(biāo)計算和位置校正。其中，距離測量的準(zhǔn)確程度直接決定了節(jié)點定位的定位精度。前三種定位算法對信號通視要求高，無法克服對遮擋物的阻擋帶來的影響，對城市環(huán)境中多徑效應(yīng)更是無能為力;而

4、基于接收信號強(qiáng)度定位算法對信號的通視能力要求低，對多徑效應(yīng)的影響也可以通過特定算法加以克服，無需另加額外硬件即可自動檢測，在節(jié)點定位和目標(biāo)檢測跟蹤中被廣泛應(yīng)用，目前其算法研究主要集中于如何在存在遮擋物阻擋和多徑效應(yīng)的環(huán)境中提高接收信號的估值精度。
　　在城市環(huán)境條件下，傳播過程中信號不僅反射與衍射頻繁，而且多徑干擾嚴(yán)重，這些原因?qū)е翿F信號強(qiáng)度實現(xiàn)精確估計困難，容易產(chǎn)生誤判。本文以Shadowing模型為基礎(chǔ)，結(jié)合RF信號傳輸突變