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《华北电力大学》 2018年
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基于ZigBee的无线传感网络在室内定位系统中的应用研究

王朔  
【摘要】:目标定位是实现基于位置服务的基础和前提,随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对室内环境下的定位需求日益增大。传统的卫星定位难以在室内条件下达到理想的定位效果,因此,室内定位成为业界关注的焦点。ZigBee作为一种新兴的近距离无线通信技术,以其低功耗、低成本等技术优势,被广泛应用于无线传感器网络。本文在对比分析各种室内定位解决方案的基础上,最终决定采用基于ZigBee的无线传感器网络实现室内环境下的目标定位。本文的主要研究内容如下:首先对定位算法展开研究。结合无线信号的衰减特性,本文将多维标度分析法与加权最小二乘法应用于节点坐标计算,提出一种基于RSSI测距的协作式定位算法——WLS-MDS。仿真结果表明,在噪声干扰严重、锚节点数量有限的条件下,该算法仍然能够达到较为理想的定位精度。在此基础上,设计开发了一套基于ZigBee的室内定位系统。该系统由无线定位网络和上位机监控平台两部分组成,定位网络负责采集测距数据,上位机执行定位算法,二者之间通过串口实现通信。网络节点以CC2530芯片作为硬件核心,搭配Z-Stack协议栈,在IAR集成开发环境下编程实现数据采集功能。上位机中采用Matlab语言实现WLS-MDS定位算法,并在GUIDE环境下进行用户界面的设计。最后,通过实验数据建立室内信道模型,在实际环境下对系统的各部分功能进行调试。
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TP212.9;TN92

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