基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的移動節(jié)點RFID定位技術(shù)的研究與實現(xiàn).pdf

1、近年來，物聯(lián)網(wǎng)和移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，使得人們對于基于位置服務(wù)的需求日益迫切。隨著GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其在室內(nèi)環(huán)境中定位的缺陷顯得越來越明顯，基于近距離無線定位技術(shù)逐漸成為室內(nèi)定位領(lǐng)域研究的熱點問題。ZigBee定位技術(shù)和RFID定位技術(shù)作為最主要的兩種近距離無線定位技術(shù)，各自以其獨特的優(yōu)勢成為了當(dāng)前室內(nèi)定位領(lǐng)域中最具前景的兩種定位手段。然而ZigBee定位方案無法完成對目標有效信息的識別，RFID定位方案依賴網(wǎng)絡(luò)，特別在無

2、源標簽定位過程中還受到了識別距離的限制。本文在分析ZigBee和RFID技術(shù)融合的可能性的基礎(chǔ)上，提出了一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的移動節(jié)點RFID集成定位方案。主要工作如下：
　　首先，結(jié)合近距離室內(nèi)定位環(huán)境的特點，在介紹ZigBee和RFID兩項技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點分析了主流的測距方法：TOA、TDOA、AOA、RSSI和PDOA；基本的定位方法：三邊定位和三角定位。從定位精度、成本和系統(tǒng)復(fù)雜度等方面進行考慮，提出了基于ZigBe

3、e網(wǎng)絡(luò)和RFID融合的集成定位方案，分別從硬件選型和軟件實現(xiàn)兩個方面對該集成定位方案的系統(tǒng)架構(gòu)進行了設(shè)計。
　　其次，針對經(jīng)典RSSI測距模型受環(huán)境因素影響嚴重的問題，本文從RSSI值預(yù)處理、參數(shù)優(yōu)化、以及距離修正三個角度進行分析。在RSSI值預(yù)處理階段利用高斯函數(shù)排除誤差較大RSSI值的干擾；在參數(shù)優(yōu)化階段獲取最接近實際測量環(huán)境的參數(shù)A和n；在距離修正階段，建立距離差分修正模型，進一步提高了測距精度。
　　再次，針對UHF

4、 RFID定位方案中PDOA雙頻比相測距算法頻點選擇任意導(dǎo)致測距結(jié)果波動性大的缺點，提出了FD-PDOA雙頻比相測距算法。結(jié)合最小二乘法以及線性回歸的思想,在樣本頻域上分析相位差值的整體變化特性，并且建立FD-PDOA雙頻比相測距算法的數(shù)學(xué)模型。
　　然后，在定位過程中分析了三邊測距的質(zhì)心定位算法的基本原理和不足，從初始位置坐標估計和坐標修正兩個角度進行研究：在初始位置坐標估計階段引入一個輔助信標節(jié)點，獲取精度更高的初始坐標；在坐