基于RSSI测距的多边定位法
(一)实验目的
1、学习RSSI测距的原理
2、学习多边定位法对RSSI定位的实现
3、用仿真实现RSSI定位
(二)实验内容
1、RSSI测距原理
RSSI测距方法是无线传感器网络中比较常用的一种测距方法。当无线信号在大气中传播时,由于各种因素的干扰,信号强度会随着距离的增大而衰减,这表明在信号强度变化与传播距离之间存在某种数学关系,利用这种关系建立起的数学模型就可以求出发射节点和接收节点之间的距离。在RSSI定位过程中,未知节点根据接收到的信号强度值来计算在传输过程中信号的损耗,根据建立的数学模型将传输损耗转换为距离,进而再根据多边定位法等定位方法来计算未知节点的位置。(使用的是Log-Normal信号衰减模型[1])RSSI算法的计算公式如下所示:
公式中各参数含义如下:
符号 | 含义 |
---|---|
节点之间的距离 | |
信号衰减指数,常取值为2~4 | |
参考距离 | |
距离发送节点d处的信号强度,单位dBm | |
均值为0,标准差为 σ 的高斯随机噪声变量 | |
距离发送节点 处的信号强度,一般从经验或硬件说明定义中得到 |
2、多边定位法
在实际情况下测距是存在误差的,简单利用三边定位往往无法获得未知节点的准确位置。多边定位法是指根据多个锚节点(>3)和相应的测距结果,寻找一个使测距误差对定位精度影响最小的点,并以该点作为未知节点的位置。假设锚节点数量为n,其坐标分布为 ,并且这些锚节点与未知节点 间的距离分别为 ,则可以建立如下方程组:
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