基于RSSI的无线传感器网络节点定位算法研究与实现.docx

摘要：人类进入 21 世纪以来，由于信息社会的高速发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）在生活中得到广泛应用。新一代的传感器网络，其发展应用将会给人类生活各个领域产生深远的影响,其影响渗透各行各业，同时给社会带来极大变革。节点的定位是WSN中一个关键的问题，在很多特殊环境中，由于各种环境因素和突发状况利用全球定位系统(Global Positioning System,GPS)往往无法精确定位传感器网络节点.但人工配置每一个节点所需花费的成本人力物力是不可想想的，因此需要一种基于测距或角度信号的WSN节点定位的方法用来替代GPS定位的不足。

本文主要求的内容：提高基于RSSI值的三边定位法获取目标节点坐标位置的精准度，同时针对三边定位法本身在实际环境的应用中可能存在的偏差值，归纳总结发现其中的不足以及改进后三边定位法还存在的不足之处的讨论并介绍了WSN发展的环境背景以及节点定位法对于WSN的重要性，针对WSN节点定位介绍了基于测距技术的四种典型定位算法。大致通过介绍四种典型定位算法，侧重突出基于RSSI值算法在四种定位算法的重要作用并对其优劣做出比较。

本文着重了介绍三种三边定位法，在不断的改变定位算法精确度的同时，我们需要了解到，这改进的定位法在分析角度上其本身也存在了一些误差，并未考虑到实际RSSI取值上的误差情况，但同样的这种算法在权值修正上其实有着很大的改善，同样稳定性也有着很大的提高，虽然还存在着间距过小时定位精度的问题，但已经很大程度上把三边定位法的精确度以及稳定性做出改善。最后本文通过实际仿真结果，获取一系列数据的对比，验证基于RSSI值的WSN节点定位算法的存在的一些漏洞和细节，同时获得三种三边定位法在模拟环境中的精确度和稳定性的比较。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论-1

1.1课题研究背景及目的-1

1.2 国内外研究现状-2

1.3研究内容-3

1.4论文具体结构-3

2 无线传感器网络节点定位技术概述-4

2.1 基本概念-4

2.2 常用术语-5

2.3 常见无线通信技术-5

2.4 基于测距技术的典型定位算法-5

2.4.1 TOA-5

2.4.2 TDOA-6

2.4.3 AOA-6

2.4.4 RSSI-6

2.5 RSSI定位算法-7

2.6 本章小结-7

3 基于RSSI定位算法概论-8

3.1 基于RSSI的测距定位算法-8

3.3 三种基础的计算节点位置基本方法-9

3.4 本章小结-12

4 影响定位精度的三边定位法分析-13

4.1 实际环境中的三边定位法-13

4.2 传统加权三边定位法-14

4.3 改进的加权三边定位法-15

4.3.1 加权三边定位法改进思路-15

4.3.2 改进加权三边定位法原理-15

4.3.2 算法步骤-16

4.4 实验数据比对-17

图1三边定位法的定位结果示意图-18

图2传统加权三边定位法的定位结果示意图-18

图3改进的加权三边定位法的定位结果示意图-19

图4三种定位法平均误差率对比图-20

4.5 本章小结-20

5 总结-21

参考文献-22