三边测量法,分步定位法比较

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1、通信专业课程设计一太原科技大学 课程设计（论文）设计(论文）题目：基于RSSI的三边测量法和分步定位法在ZigBee定位系统中的研究及比较姓名鲁骥学号201015030113班级通信101501学院电子信息工程学院指导教师郑秀萍2013年12月20日太原科技大学课程设计（论文）任务书学院（直属系）：电子信息工程学院时间：2013年11月25日学生姓名鲁骥指导教师郑秀萍设计（论文）题目基于RSSI的三边测量法和分步定位法在ZigBee定位系统中的研究及比较主要研究内容1．基于RSSI的三边测量法；2．基于RSSI的分步定位法；3．两种算法的比较；4．两种算法的实

2、验仿真。研究方法在MatLab平台中对基于RSSI的三边测量法和分步定位法进行仿真研究，并比较其定位误差。主要技术指标(或研究目标）1.基于RSSI的三边测量法和分步定位法的仿真；2.对两种算法的定位误差的比较。教研室意见教研室主任（专业负责人）签字：年月日鲁骥：基于RSSI的三边测量法和分步定位法在ZigBee定位系统中的研究及比较基于RSSI的三边测量法和分步定位法在ZigBee定位系统中的研究及比较摘要目前无线定位技术是Zigbee无线传感器网络研究的热点问题之一，随着定位需求与应用的增加，如何提高基于Zigbee技术的无线定位系统的定位精度是Zigbe

3、e无线传感器网络领域亟待解决的问题。在三边测量法分析基础上，提出一种新型分步定位法。通过利用待测移动节点最近的3个参考节点可快速计算出移动节点的坐标值，从而使定位算法更容易实现。通过matlab平台仿真，结果表明，分步定位法在不增加任何硬件成本的前提下可显著减小定位误差，提高定位精度。与三边测量法相比，分步定位法可广泛应用于各种基于RSSI的定位场合。关键词：ZigBee；RSSI(接收信号强度指示）；三边测量法；分步定位法11鲁骥：基于RSSI的三边测量法和分步定位法在ZigBee定位系统中的研究及比较目录摘要I第1章绪论1第2章基于RSSI算法的三边测量法

4、和分步定位法22.1三边测量法和分步定位法概述22.2基于测距的RSSI算法22.2.1RSSI算法原理22.2.2RSSI算法原理的实现32.3基于RSSI的三边测量法和分步定位法32.3.1基于RSSI的三边测量法32.3.2基于RSSI的分步定位法4第3章三边测量法和分步定位法仿真及分析比较63.1实验过程63.2实验结果分析83.3总结8参考文献9附录10附录一：三边测量法仿真程序10附录二：分步定位法仿真程序1011鲁骥：基于RSSI的三边测量法和分步定位法在ZigBee定位系统中的研究及比较第1章绪论ZigBee技术是短距离无线通信中的一种技术，人

5、们已经利用它解决了许多实际的问题。该技术具备很多优点和几个突出的优势：（1）低功耗。ZigBee节点的电池工作时间可以维持半年到两年。（2）低成本。ZigBee技术不仅数据传输量小而且速率低，因此成本得到大幅度降低，另外ZigBee协议相对简单并且是免费的。（3）高可靠性。使用了CSMA/CA机制，避免数据发送时发生争用信道。（4）低传输速率。数据传输速率最大只有250kbit/s，最小是仅为lOkbit/s。（5）大容量网络。最多能够支持65000个节点。（6）短时延性。ZigBee设备搜索时延和通信时延都很短。（7）安全性高。提供AES(高级加密标准）-1

6、28加密算法，具备数据完整性认证功能。以ZigBee无线传感为基础的无线传感网，在实际应用时经常需要对网络中存在的移动节点进行位置判断。无线传感网不同于传统的无线定位系统，由于低功耗、低成本的要求，这种定位计算要求使用的网络通信开销尽可能小，对硬件设备的要求尽可能低。因此需要一种针对ZigBee无线传感网络特点的定位算法来解决这个问题。常用的基于ZigBee的定位算法分为：基于测距的定位算法和基于非测距的定位算法。常用的基于测距的定位算法有：基于接收信号强度测量法（RSSI）、到达时间测量法（TOA）、到达时间差测量法（TDOA）和到达角度测量法（AOA）。常

7、用的基于非测距的定位算法有：质心算法、凸规划法、网络多跳路由算法（DV-hop）。这两类算法各有优缺点：基于测距的定位算法精度较高，但是对硬件要求也高，功耗大，算法处理复杂，不适合大规模应用的ZigBee传感网络。而基于非测距的定位算法较简单，实现成本低，相对而言功耗也低，非常适合大规模的应用的ZigBee无线传感网络，但是精度较低，对网络节点依赖度高。其中，基于RSSI的三边测量法是定位技术的基本模块之一，三边测量法使得每个移动节点利用三个或三个以上的参考节点即可定位，但是定位精度不高。分步定位算法只需要3个参考节点，定位精度比较好，但是在功耗和成本方面比较

8、大，该算法避免了采用三边测量法可能无解