基于无线传感器网络的无源定位技术研究及实现

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1、西安电子科技大学硕士学位论文基于无线传感器网络的无源定位技术研究及实现姓名：刘海波申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：李赞201201 塑壅������摘要随着无线通信的迅猛发展，频谱资源日益短缺，因此，网络要求具有发现并摧毁非法电台以提高频谱的利用率的能力。无线传感器网络作为一种新兴的网络，以其自组织、鲁棒性、隐蔽性强等优点得到了广泛的应用。该网络能够通过协作目标跟踪对目标源的位置进行估计，定位结果精度非常高。因此本文针对无线传感器网络中的定位技术进行了深入研究。进行优缺点比较，选取广义相关��ㄗ魑W钪

2、盏腡�算法，并在工程上对其进行改进，提高了时延估计精度；其次，本文对节点自定位技术进行了研究，通基础；最后，本文简要地介绍了几种经典的时间到达差��技术，分析其优缺环境下，对其性能做了详尽地仿真分析，并在非视距��环境下，对该算法进行改进，提高了定位精度。同时，本文在��兰莆蟛钗猍．�，��粒珿�接收机自定位误差为��，�縨，秒脉冲��蟛钗猍．�，�】邶的情况下，对��算法进行仿真，结果表明在三种误差同时存在的情况下，��算法能够获得较好的定位结果。本文所提的基于��定位技术的��算法易于实现，性能良好，满足课题的各

3、项指标要求，现已广泛应用于无线传感器网络中。 ����������������������������������������������������．���������甌���������������������������������������������������������������������������������甌�緐�������������������������������������������．��������������������．�����畉����一����甈����������

4、��������������．���������������．������������������������������� 第一章绪论弟第一一早章三百绪可论匕动通信网络”，是最近几年来在无线自组网的基础上提出的一种新型分布式信息获取网络。它是把大量的具有通信能力与计算能力的微型传感器网络节点，通过人工散置、空投、火炮投射等几种方法布设在预定监测区域，构成监测网络系统，能监测、感知和采集各种环境信息【�俊��涵盖了传感器技术、嵌入式技术、网络技术、无线通信技术、分布式信息协同处理技术等多种技术，在应用中可以满在军事通

5、信、工农业、城市管理、生物医疗、环境监控、公共安全和反恐、危险及有害环境的远程控制等方面都有非常重要的科研价值和实用价值。所以，国际民用领域都具有广范的应用前景。军事领域。的电磁频谱监测系统可以实时的提供战场频谱信息，为战场上无线通信系统、雷达通信系统等电子设备的应用给予频谱信息的支撑‘�。第二，能够对反恐行动、境外军事行动等一些特殊的军事行动给予支持【�。图��所示的区域，频谱环境非常复杂，若要在这些区域进行可靠且稳定的军事通信，就必须在这些区域快速部署频谱监测网络，实时地对该区域电子环境变化进行监 基于无线传感器

6、网络的无源定位技术研究及实现图��反恐、境外军事活动示意图图��国家无线电频谱资源管理示意图而对运营商的网络规划提供相应技术支持。电磁频谱监测系统来提供帮助。如图��所示，在这些紧急救援工作中，特定区域 第一章绪论图��重大灾害救援抢险示意图用，必将会给人们的日常生活及工作带来深远的影响。在无线频谱监测与管理的时间延迟估计一般通过相关的算法决定，算法性能的优劣决定了估计出的时延差的精度度，从而影响了最终的目标源定位的准确性，因此，本文将会对时延 �基于无线传感器网络的无源定位技术研究及实现估计技术进行详细的分析。因此

7、各节点自组成了一个分布式网络，以协作的方式感知、采集和处理无线电频谱信息。计是主要考虑的问题，因此，定位算法必须能够很好地与其适应。能量高效：由于能量有限，因此，．需要尽可能地减少算法的复杂性，减少网络节点间的通信开销，从而尽量延长传感器网络的生存周期。分布式计算：由于需要最大限度地节约能量，因此要求在定位技术中只能采 第一章绪论无线传感器网络定位技术包括时延差估计技术、节点自定位技术和目标源定位技术，第一个是对接收到目标源信号的时延差进行估算，第二个是对传感器节点自身的定位，第三个是传感器节点对网内监测目标的定位。

8、由于单个节点不能到一个管理中心。但是，由于数据量太大，节点的能量将很快会消耗殆尽。目前，已有一些专门针对减少传送数据量的研究，如在本地对数据压缩、传送查询消息或者传送一些描述性数据从而代替实际的数据等。传送查询消息的方法就是网络外部的某个节点向网络节点发送查询消息，网络处理中心在完成消息处理之后给外部节点返回应答。通过设计消息处理算法，可以达到