基于天线分集技术的wsn定位方法研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERDISSERTATION论文题目：基于天线分集技术的WSN定位方法研究学科专业：控制理论与控制工程指导教师：周小佳副教授作者姓名：唐芸芸班级学号：201121070549分类号密级注1UDC学位论文基于天线分集技术的WSN定位方法研究（题名和副题名）唐芸芸（作者姓名）指导教师周小佳副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制理论与控制工程提交论文日期2014年4月论文答辩日期2014年5月学位

2、授予单位和日期电子科技大学2014年6月日答辩委员会主席谢永乐评阅人凡时财曾勇注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHOFLOCALIZATIONMETHODOFWIRELESSSENSORNETWORKBASEDONANTENNADIVERSITYTECHNOLOGYAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlTheoryandControlEngineeringAuthor:TangYunyunAdviso

3、r:ZhouXiaojiaSchool:SchoolofAutomationEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复

4、印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要定位技术是无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)的支撑技术之一。获取节点的位置信息是无线传感器网络的一项基本功能。若无法得到传感节点的位置信息，则传感节点获取的其他信息没有任何意义。提高定位精度一直是无线传感器网络定位技术研究人员努力的方向，但是受无线信号多径衰落的影响，定位技术一直没有取

5、得大的突破。因此，设计低成本的新型定位节点和研究低复杂度的定位算法具有很强的现实意义。本文针对无线传感器网络中的基于接收信号强度指示(ReceivedSignalStrengthIndicator，RSSI)值的定位算法测距过程中容易受到多径衰落影响的问题，提出了将天线分集技术应用于无线传感器网络的方法。本文成功将天线分集技术应用到锚节点上，这种锚节点既可以工作在单天线模式，也可以工作在双天线模式。实验测试中，未使用天线分集技术的定位系统的定位平均误差为4.35米，使用天线分集技术后，定位平均误差是3.16米，定位误差减少了27.4%。采用天线分集技术的

6、节点相比于普通节点，只需增加一根天线和几个电容和电感，成本增加很少，具有较强的工程应用价值。本文还提出了一种校正RSSI值的定位算法。受节点布置的现场环境和节点自身硬件性能的影响，各节点测得的RSSI值与经验值的偏差往往不一样，由此提出了节点的RSSI值影响因子。本文通过锚节点之间的互相广播与接收，计算后得到锚节点RSSI值影响因子。用定位过程中测得RSSI值减去相应锚节点的RSSI值影响因子，得到校正后的RSSI值。再用三边定位算法，计算得到未知节点的坐标。本文通过仿真验证和实际测试，均证明使用校正后的RSSI值计算未知节点坐标比使用没校正前的RSSI

7、值定位有更高的定位精度。本算法为了计算锚节点的RSSI值影响因子，只需在锚节点部署后每个锚节点发送一次广播信息，以后再无通信开销，前期的通信成本可以忽略不计，完全符合低功耗小计算量的场合。关键词：无线传感器网络，定位，RSSI(接收信号强度指示)，天线分集，影响因子IABSTRACTABSTRACTLocalizationtechnologyisoneofthekeytechnologiesofwirelesssensornetwork(WSN).Gettingthelocationinformationofnodesisabasicfunctionof

8、WSN.Theinformationgainedbysensornodesdoe