基于信號接收系統(tǒng)的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)定位
式中:
重復(fù)以上過程,直到△x,△y足夠小,滿足一預(yù)先設(shè)定的門限ε,即(△x+△y)ε,此時的(x,y)即為定位節(jié)點(diǎn)的估計(jì)位置。
4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室走廊(4m×30m)進(jìn)行的,實(shí)驗(yàn)環(huán)境如圖4所示。選用的是ZigBee硬件平臺作為通信平臺,該平臺CC2431自帶定位引擎,可以實(shí)現(xiàn)位置估計(jì),并通過實(shí)驗(yàn)比較兩種算法的差異。
CC2431使用的三邊測量法進(jìn)行位置計(jì)算,采用均值濾波對RSSI進(jìn)行濾波處理。ZigBee開發(fā)平臺如圖5所示。
在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中布置4個節(jié)點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn),位置分別定義為(O,0),(0,4),(30,O),(30,4)。確定A和n的值,實(shí)驗(yàn)環(huán)境與圖2的實(shí)驗(yàn)一樣。可以得知,A=41,n=2.3。在環(huán)境中任取31個點(diǎn),分別測得該點(diǎn)的實(shí)際位置(x,y);使用CC2431得到的位置(x’,y’),使用本文提
出的算法得到位置(x,y)。比較兩個位置的誤差大小d'與d,如圖6所示。
其中:
由圖6可以看出,經(jīng)過線性回歸分析和高斯濾波,然后用泰勒級數(shù)展開,最終求得位置誤差大約在1m左右,而CC2431的定位誤差在2~3m左右。本文提出的定位算法較好地改善了定位效果,使定位誤差主要集中在1m左右,基本能夠滿足室內(nèi)定位對誤差的要求,提高了定位精度。
5 結(jié)語
對基于RSSI的室內(nèi)定位算法以及RSSI測距進(jìn)行了全面分析。通過線性回歸分析對參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,高斯模型對RSSI進(jìn)行濾波,提高了測距的精度。最后采用泰勒級數(shù)展開法進(jìn)行位置計(jì)算,比較了CC2431的定位算法,減小了定位誤差,達(dá)到了提高定位精度的目的,證實(shí)了定位算法的優(yōu)越性。
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