基于线性调频扩频技术的无线传感器网络节点自定位

admin · 发表于 2023-9-28 11:27:51

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节点定位技术是无线传感器网络的支撑技术之一，是传感器网络进行目标识别、监控、跟踪等众多应用的前提。寻找精确、节能、快速的定位算法是无线传感器网络广泛应用于各场合需要进一步解决的理论和技术题目。在研究分析无线传感器网络的定位算法性能评价标准，并且深入分析现有的基于测距和无需测距的节点定位算法以及超声波测距原理的基础上，针对复杂的室内通信环境，提出了一种新的节点间测距方法，该方法的核心是利用线性调频扩频技术进行通信并实现测距。根据传感器节点的结构和设计要求，提出并实现了一种基于ATmega644V微控制器和NA5TR1射频芯片的传感器节点设计方案。该方案包括各功能模块的划分和选型，以及各模块的电路设计。利用线性调频扩频技术进行通信实现测距的新方法，在较远距离的测量中有明显优势，为适应近短距离，设计实现了基于超声波的TDOA测距，以满足无线传感器网络对测距的需求。为提高测距精度，建立了基于最小二乘原理的距离修正数学模型。在测距的基础上，实现了极大似然估计法的三维定位。搭建了传感器节点三维定位平台，对新的定位方法进行了验证，实验结果表明，线性调频扩频技术应用于无线传感器网络节点的自定位，能有效提高定位范围和精度。

基于线性调频扩频技术的无线传感器网络节点自定位

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