基于ZigBee的无线传感器网络定位技术的研究

【摘要】无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSN)是近年来的热点研究领域。无线定位是指通过与相邻节点间的相互通信和依靠位置已知的节点来确定未知节点的位置。而ZigBee技术作为一种基于IEEE802.15.4无线标准的规范协议的短距离双向无线通信技术,以其低功耗、低成本、高效率等优点在无线传感器网络定位技术中有着广泛的应用前景。本论文对典型的无线传感器网络的定位算法进行分析,并总结了这些算法的优缺点。深入研究了基于ZigBee定位技术的CC2431和CC2430模块的相关功能及参数的测量,同时深入研究了CC2431定位引擎中的定位算法以及多维标度MDS(MultidimensionalScaling)中的修正MDS、子空间MDS以及基于子空间思想的经典MDS的定位算法。并在此基础上,对三种MDS定位算法与CC2431定位引擎中基于RSSI(receivedsignalstrengthindicator)的算法在不同信标节点数目以及不同信噪比的情况下分别做了Matlab仿真实验对比,仿真验证了三种多维标度(MDS)算法的定位性能在上述两种情况下均优于CC2431定位引擎中的RSSI算法,并利用C语言对三种MDS算法进行程序编写。本论文通过利用CC2431获取的信号强度RSSI值,将其带入到三种MDS算法中计算出定位结果,并与CC2431定位引擎得到的定位结果比较,通过对三种MDS算法的定位结果与ZigBee硬件平台的实际测量定位结果在不同信标节点以及不同定位范围的情况下分别进行了实际测量值的对比,实际验证了三种MDS定位算法的定位误差在上述两种情况下均比CC2431定位引擎中的定位结果误差小,并分析了在不同情况下,三种MDS算法的优点。针对定位过程中出现节点被遮挡的情况,本论文提出了一种“训练节点”的方法来解决这个问题,从而有效提高节点被遮挡或失效时的定位精度。
【作者】武越；
【导师】毕胜；何晓光；
【作者基本信息】大连海事大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】无线传感器网络；多维标度；ZigBee；定位；

【参考文献】
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