城市環(huán)境中節(jié)點(diǎn)定位的RF信號(hào)估值研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)作為新的跨學(xué)科前沿領(lǐng)域正受到世界各界的廣泛關(guān)注和高度重視，它不僅能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)感知目標(biāo)進(jìn)行協(xié)作探測(cè)、數(shù)據(jù)處理和信號(hào)傳輸，而且能夠自動(dòng)將獲取的數(shù)據(jù)信息傳遞給用戶(hù)。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)將電子信息世界與客觀物質(zhì)世界融合在一起，人們可以直接感知客觀物質(zhì)世界，不僅擴(kuò)展了現(xiàn)有各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的自身功能，而且極大提高了人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的能力，在民用領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景。不久的將來(lái)，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)必將會(huì)給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)翻天覆地的變化。

2、r>　　位置信息在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過(guò)程中扮演著重要角色，傳感器節(jié)點(diǎn)采集的感知信息和位置信息必須“捆綁”在一起才具有實(shí)際意義并發(fā)揮實(shí)用價(jià)值。實(shí)驗(yàn)表明，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中信標(biāo)節(jié)點(diǎn)越多、分布越均勻，目標(biāo)對(duì)象定位精度越高，但是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本卻成倍增長(zhǎng)。由于普通節(jié)點(diǎn)一旦定位完成，便升級(jí)為信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的功能完全相同，因此，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行部署時(shí)，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)和普通節(jié)點(diǎn)通常按一定比例進(jìn)行布置（通常信標(biāo)節(jié)點(diǎn)所占比例比較小），通過(guò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)將普通節(jié)點(diǎn)升級(jí)

3、轉(zhuǎn)換成信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，不僅滿(mǎn)足了一定的定位精度需求，而且能夠大幅降低全網(wǎng)的建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本，更有利于商業(yè)應(yīng)用。
　　根據(jù)測(cè)量物理量的不同，基于測(cè)距的定位算法可以分為基于信號(hào)到達(dá)角度、信號(hào)傳輸時(shí)間、信號(hào)傳輸時(shí)間差和接收信號(hào)強(qiáng)度的定位算法，具體步驟通常包括距離測(cè)量、坐標(biāo)計(jì)算和位置校正。其中，距離測(cè)量的準(zhǔn)確程度直接決定了節(jié)點(diǎn)定位的定位精度。前三種定位算法對(duì)信號(hào)通視要求高，無(wú)法克服對(duì)遮擋物的阻擋帶來(lái)的影響，對(duì)城市環(huán)境中多徑效應(yīng)更是無(wú)能為力;而

4、基于接收信號(hào)強(qiáng)度定位算法對(duì)信號(hào)的通視能力要求低，對(duì)多徑效應(yīng)的影響也可以通過(guò)特定算法加以克服，無(wú)需另加額外硬件即可自動(dòng)檢測(cè)，在節(jié)點(diǎn)定位和目標(biāo)檢測(cè)跟蹤中被廣泛應(yīng)用，目前其算法研究主要集中于如何在存在遮擋物阻擋和多徑效應(yīng)的環(huán)境中提高接收信號(hào)的估值精度。
　　在城市環(huán)境條件下，傳播過(guò)程中信號(hào)不僅反射與衍射頻繁，而且多徑干擾嚴(yán)重，這些原因?qū)е翿F信號(hào)強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)精確估計(jì)困難，容易產(chǎn)生誤判。本文以Shadowing模型為基礎(chǔ)，結(jié)合RF信號(hào)傳輸突變