1、2322010,46(17 Computer En needng and Applications 計算機工程與應用一種用于室內人員定位的RSSI定位算法石為人，熊志廣，許磊SHI Wei-ren,XIONG Zhi-guang,XU Lei重慶大學自動化學院，重慶400044Department of Automation,Chongqing University,Chongqing 400044,ChinaE-mail: HYPERLINK mailto:xizhgu- xizhgu-Sill Weiren。XIONG Zhi-guang.XU Lei.In-building RSSI-b

2、ased user localization algorithm.Computer En 畫 neermg and Applications,2010。46(17:232-235.Abstract:This paper describes the deployment of a wireless 8ensor network for momtoring bumanmotion and position in an in door environment.An BSSI based localization algorithm isimplemented.which USeS an inbuil

3、ding radio propagation modeland a compensating model to provide accurate indoor location information.The performance of the network protocols and localization al-gorithm is evaluated using simulated and real experimental data.Key words:wireless Y ellgOr networks;in-building localization;receive sign

4、a strength indicator;space compensated model摘要:采用基于比較接收信號強度(RSSI的測距技術，利用中值策略從錨節(jié)點多 組測量值中選取最合適的RSSI值用于定位計算。針對算法用于室內人員定位的具 體需求，采用室內環(huán)境下的無線信號傳播模型，提出目標節(jié)點空間補償模型，解決了因目標節(jié)點與錨節(jié)點處于不同平面導致定位誤差較大的問題。最后驗證改進算法的 定位性能有較大提高。關鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡;室內定位;接收信號的強度指示（RSSI;空間補償模型DOI:10.37786.issn.1002-8331.2010.17.066 文章編號:10028331（2010

5、17-0232 04文獻標識碼:A中圖分類號:TP393.05l引言在區(qū)域監(jiān)測、人員跟蹤等無線傳感器網(wǎng)絡的應用領域，位置信息至關重要，事件 發(fā)生的位置、人員位置均是傳感器網(wǎng)絡應用中的重要信息。隨著移動通信、無線 傳感器網(wǎng)絡技術的發(fā)展，室內環(huán)境下基于位置的服務越來越受到人們的關注,室內人 員定位成為一個非常活躍的研究領域。定位算法從定位手段上分為兩大類:基于測距算法（rangebased和無需測距算 法（rangefree111;根據(jù)部署場合分為室內定位和室外定位。基于測距算法通過測 量節(jié)點問的距離或角度,使用三邊測量、三角測量或最大似然估計定位法計算節(jié)點 位置2-31。無需測距定位算法則不需要

6、距離和角度信息，算法根據(jù)網(wǎng)絡連通性等信 息來實現(xiàn)節(jié)點定位嗍。基于測距的定位算法需要測量節(jié)點間的距離,RSSI是測距的 基本方法，但RSSI測距易受環(huán)境影響，文中采取中值策略使測距的結果更加準 確。三邊定位算法適用于二維平面,在用于人員定位時,目標節(jié)點與錨節(jié)點處于不同 平面,會造成較大定位誤差。提出一種空間補償模型，較好地解決了這個問題。2RSSI測距技術2.11峪SI測距原理無線信號的接收信號強度和信號傳輸距離的關系可以用式（1表示，其中RSSI 是接收信號強度,d是收發(fā)節(jié)點之間的距離,n是信號傳播因子。RSSI=-（A+10nlgd （1由式（1中可以看出，常數(shù)A和n的值決定了接收信號強度

7、和信號傳輸距離的關系。射頻參數(shù)A和n用于描述網(wǎng)絡操作環(huán)境。射頻參數(shù)A被 定義為用dBm表示的距發(fā)射器1m時接收到信號平均能量的絕對值。如平均接收 能量為一40dBm,那么參數(shù)A被定為40。射頻參數(shù)n指出了信號能量隨著到收發(fā)器 距離增加而衰減的速率,其數(shù)值的大小取決于無線信號傳播的環(huán)境。接收信號強度 的衰減J與成比例,在理想環(huán)境下，信號的長期衰落服從對數(shù)正態(tài)分布目。下面分析這兩個常數(shù)對接收信號強度和信號傳輸距離關系的影響。先假定廳 不變,A變化，則接收信號強度和信號傳輸距離的關系如圖l所示。可以看出無線信 號在傳播過程的近距離信號衰減較為厲害，遠距離時信號呈緩慢線性衰減。當發(fā)射 信號功率增加時，

8、增加的傳播距離近似為發(fā)射信號功率增加量與曲線在平緩階段斜 率的比值。當A不變,n變化時,RSSl與信號傳輸距離之間的關系如圖2示。當n取值越小 時，信號在傳播過程中衰減就越小,信號就可以傳播較遠的距離。傳播因子的值主要 取決于無線信號在空氣中的衰減、反射、多徑效應等干擾，在室內環(huán)境下還受地面基金項目:國家高技術研究發(fā)展 i-l翔 J(863(the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant No.2006AA780201一2。作者簡介:石為人 (1948-，男，教授，博士生導師，主要研究方向為信息

9、控制與智能系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡 及其應用、嵌入式系統(tǒng)等;熊志廣，碩士研究生，主要研究方向為無線傳感器網(wǎng)絡、 信息控制等;許磊,博士研究生，主要研究方向為無線傳感器網(wǎng)絡。收稿日期:2009-0116 修回 13 期:2009-0327萬方數(shù)據(jù)石為人，熊志廣，許磊:一種用于室內人員定位的RSSI定位算法2010.46(17 233信號傳輸距離,m圖l n不變.A變化時RSSI與傳播距離曲線圖信號傳輸距離,m圖2A不變。n變化時RSSI與傳播距離曲線圖及墻擘等障礙物的反射、折射等干擾。干擾越小，傳播因子/Z的值越小,信號傳 播距離越遠，無線信號的傳播曲線越接近于理論曲線，基于RSSI的測距就會越精

10、確。2.2RSSI取值策略無線傳感器網(wǎng)絡中的錨節(jié)點可以偵聽目標節(jié)點發(fā)出的多組Blast包，從而得到 相應的RSSI值。RSSI取值有3種策略，分別是多數(shù)投票策略、均值策略和中值策 略。多數(shù)投票策略是在測量的多個RSSI值中，隨機選擇一個。比較此RSSI值與剩 余RSSI值，得到與自己差距在允許范圍內的RSSI值的個數(shù)，如果個數(shù)超過所有測量 值數(shù)目的一半，則判定自己的測量值為可用的,否則為不可用。多數(shù)投票策略的精確 率較高，但是計算量比較大，會消耗節(jié)點的大量資源，不適宜用在資源有限的無線傳感 器網(wǎng)絡中。均值策略是計算測得的所有RSSI值的平均值,以平均值作為測量結果。由于 RSSI值受環(huán)境影響較

11、大，測量值中可能存在錯誤值，這些錯誤值偏離正確值較大時 會使均值可信度降低，這樣會導致錯誤的結果。中值策略很大程度上避免了偏離正確值較大的錯誤值對測量精度的影響。中 值策略采用測量值的中值作為測量結果，這樣即使有偏離正確值較大的錯誤值時，它 仍然能得到較為正確的測量結果。這3種策略都不需要增加額外的通信量。表1比較了 3種策略的檢測精度、 結果錯誤的概率及時問復雜度。表1取值策略比較表從表l中可以看出，中值策略精度高，計算量較小，是一種適用于無線傳感器網(wǎng)絡 的較好方法,用這種策略取錨節(jié)點測量的RSSI值較為準確。3室內人員定位算法3.1室內環(huán)境信號衰減模嚶RSSI值受周圍環(huán)境的影響較大,具有時

12、變特性，會偏離式(1所示的模型,根據(jù)接 收信號強度估計出的距離d有較大誤差I10。通過大量數(shù)據(jù)分析,采用了一個噪聲 模型nl,即環(huán)境衰減因素模型，從而有效地補償環(huán)境影響帶來的誤差，如式(2。RSSI= 一(A+10nlgd 一尉,(2上式中嬲以dBm為環(huán)境影響因素，它的值取決于室內環(huán)境，是 靠大量的數(shù)據(jù)累積的經(jīng)驗值。崩F(dBm是一個隨機變量，但為了增強實用性，將其 固定為一個值。通過大量比較在驗證環(huán)境下測得的RSSI值與理想狀態(tài)下的RSSI 值,得到試驗環(huán)境EA只dBm的大概值為11.9dBm,A取值45,n取值3.5。A、n及EA“dBm的值確定后,重新對RSSI值進行采樣，并用最小二乘法

13、對采樣 值進行擬合。結果如圖3所示。圖3A.n及EA只dBm的值確定后。RSSI的采樣值由圖3曲線的變化趨勢可以看出，盡管模型中參數(shù)的取值受到環(huán)境因素的影響, 但接收信號強度與信號傳輸距離存在一定的變化關系。到達節(jié)點的信號強度與信 號傳輸距離呈現(xiàn)出較為明顯地衰減變化趨勢，但并非一條平滑的曲線。這表明利用 RSSI進行定位，存在著一定程度的誤差;當傳輸距離較近時,功率衰減較快，而傳輸距 離越遠，衰減越慢;當傳輸距離接近20m時，信號功率對傳輸距離的變化表現(xiàn)不再明 顯。因此，基于RSSI的定位技術，當傳輸距離越近,定位越準確,傳輸距離越遠，定位 誤差越大。需要指出的是，標定的A、n、EAF(dBm

14、的值是驗證環(huán)境對應的參數(shù)，如果環(huán)境 改變的話,A、n、EAF(dBm的值都需要重新標定，才可精確測量RSSI值。3.2空間補償模理獲得測距數(shù)值后,室內的定位精度仍然受到一些因素的影響。如圖4所示,d1、 d2、d3是測量得到的目標節(jié)點到錨節(jié)點的錨節(jié)點錨節(jié)點錨節(jié)點圖4定位相關因素萬方數(shù)據(jù)2342010,46（17 Computer Engineering and Applications 計算機工程與應用 距離。 而三邊定位算法是在二維平面內工作的,直接用dl、以、奶進行定位計算會造成較大定位誤差，因此應使用Ll、L2、L3計算目標節(jié)點位置。1、2、三3的值同目標節(jié)點高度h有關,h也隨著人員身高

15、等因素變化。圖5給出了定位誤差隨h變化的關系。目標節(jié)點高度/4圈5定位誤差同h的關系圖為了解決E述問題，抽象出d、Z與h的關系如圖6所示。將目標節(jié)點的高度 設置為1m（可根據(jù)實際應用調整。實際測量的距離是d,而三邊定位算法需用目標 節(jié)點在參考節(jié)點平面內的坐標，所以要把d對應的RSSI值轉換為與f對應的RSSI 值。目標節(jié)點錨節(jié)點1圖6錨節(jié)點與日標節(jié)點方位圖如圖6,令d=以+6。貝SSSI=-10n1g（以 +b“】（3 令乃=1On1g（1+等，則RSSI+lOnlga+f（n=10nl掣+A】（4令d而（“生,采取分眺哈啾，則d與l關系如 下式：0.9053（t+o.5200,l【1,5】0

16、.9904（姍.1436,lE【6,lOlo.9913（t+o.2700,l E【11,2010.9992（z+o.0400,120由式（5可得表2。表2日標節(jié)點高度補償表目標節(jié)點高度/m圖7改進后定位誤差同h的關系圖3.3定位算法通過中值策略取得RSSI值,依據(jù)式（2可得到目標節(jié)點到3個錨節(jié)點的直線距離, 通過空間補償模型轉換為同一平面內目標節(jié)點到3個錨節(jié)點的距離，如圖8所示。 轉換后,3個錨節(jié)點的位置Pl（鼻。，Y。、P2（茹:,Y2、P3（善,Y3,錨節(jié)點到目標節(jié)點 的距離分別是、r2、r3。則目標節(jié)點的坐標計算如下式:f（菇叫。2+（H。2毫（x.-x22+（%2=r221（菇吖,2+

17、（%2毫i主蕞彳 +! ., .工.馬：:. ?由式(6可以計算出目標節(jié)點位置(省,y為：州1r,2(X2X2(Y2-y,;【幾,Jh 叫 3 呵 I兒-r1+r3222222【z2菇 3+y2兒一 r2+r3j(5 4算法性能評估由表2及式(4可以看出，當RSSI值處于不同范圍時，其值加上一個補償值lOnlga+f(,I,能更精確估計出目標節(jié)點在錨節(jié)點平面內與錨節(jié)點之間的距離。加上補償值后定位誤差隨h變化的關系如圖7所示。(6(7為了驗證改進算法的性能，進行了一系列實驗。圖9為實驗環(huán)境示意圖。實驗 以,1.1的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點CC2430DB為硬件平臺，采用了 11個錨節(jié)點,1個目標 節(jié)點

18、。錨節(jié)點放置在地板上，其位置如圖9所示。經(jīng)測試，得到兩種不同定位算法的 定位結果，如表3所示。圖9驗證環(huán)境示意圖萬方數(shù)據(jù)石為人，熊志廣，許磊:一種用于室內人員定位的BSSI定位算法2010,46(17 235表3兩種定位算法的定位結果表由表3可以看出，改進后的定位算法定位誤差在3m范圍內，而未改進算法定位 誤差為5m。5結論介紹了一種基于BSSI測距的室內人員定位算法。采用包含環(huán)境衰減因素的無 線信號傳播模型，較好地解決了室內環(huán)境對RSSI值的影響。對錨節(jié)點測量的多組 RSSI值,采取中值策略選取最合適的BSSI值。針對目標節(jié)點與錨節(jié)點處于不同高 度的問題，設計了空間補償模型，縮小了因目標節(jié)點

19、與錨節(jié)點處于不同平面對定位精 度造成的影響。最后，驗證改進后的算法性能明顯提高，定位誤差在3m范圍內。采 用的環(huán)境衰減因素模型中的各個參數(shù)在新的環(huán)境下需要重新標定,因此工作量較 大。在以后的工作中,可以多測試幾種室內環(huán)境下的模型參數(shù),進而總結出一套可以 在室內環(huán)境下直接使用的模型參數(shù)。參考文獻：【1 】He T,Huang C,Blum B M,et a1.Range-flCe localization schemes in laI 彎 e scale8nflor networksC/Proceedings of the 9thteTnationaI Conference on Mobile

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32、hics,2002,21(3: 267276.萬方數(shù)據(jù)一種用于室內人員定位的RSSI定位算法作者:石為人，熊志廣，許磊，SHI Wei-ren, XIONG Zhi-guang, XU Lei作者單位: 重慶大學，自動化學院，重慶,400044刊名:計算機工程與應用英文刊名:COMPUTER ENGINEERING AND APPLICATIONS 年，卷(期:2010,46(17被引用次數(shù)：0次參考文獻(11條1. He T. Huang C. Blum B M Range-free localization schemes in large scale sensor networks 20

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34、idemann J. Estrin D GPS less low cost outdoor localization for very small devices2000(5Lymberopoulos D. Lindsey Q. Savvides A An empirical analysis of radio strength variability in IEEE802.15.4 networks using monopole antennas 2005Cho H. Kang M. Perk J Performance analysis of location estimation alg

35、orithm in ZigBee networks usingreceived signal strength 2007Whitehonse K The design of Calamari:An Ad hoc localization system for sensor networks 20029. Seidel S Y. Rappaport T S 914 MHz path loss prediction models for indoor wireless communications inmultifloored buildings 1992(2Klingbeil L. Wark T

36、 A wireless sensor network for real-time indoor localization and motionmonitoring 2008Bahl P. Padmanabhan V N RADAR:An in-buildlng RF-based user location and tracking system 2000相似文獻(10條期刊論文高明.吉祥.劉宇.呂宏.GAO Ming. JI Xiang. LIU Yu. L(U Hong ZigBee技術在室內定位中的應用-西安工業(yè)大學學報2010,30(1為了完成短距離室內定位問題，提出了一種利用ZigBe

37、e技術的解決方案.通過對 無線電傳播路徑損耗模型的分析,給出了一種基于接受信號強度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI的節(jié)點定位算法.以三邊定位算法為基礎，對得出的解 加權平均以達到優(yōu)化定位結果的作用.實驗研究表明，在一定的通訊距離之內,可實現(xiàn) 在擴大定位范圍的同時提高定位精度.現(xiàn)場實驗中最佳定位控制精度可達到0.5 m.學位論文申興發(fā)基于無線傳感器網(wǎng)絡的分布式定位跟蹤系統(tǒng)2007作為一種新興的IT熱點技術,無線傳感器網(wǎng)絡在軍事與民用諸多領域有著廣闊 的應用前景。目標跟蹤是它最具代表性和挑戰(zhàn)性的應用。目標跟蹤的極端復雜性 與無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點能力

38、相對不足形成矛盾。分布式是無線傳感器網(wǎng)絡的本質特 征，也是解決這對矛盾的有力武器。通過鄰域節(jié)點間的協(xié)同工作，克服單個節(jié)點的能 力不足，從而滿足目標跟蹤的應用需求。本學位論文研究無線傳感器網(wǎng)絡目標跟蹤 的基本理論、關鍵技術與系統(tǒng)實現(xiàn)。首先,鑒于網(wǎng)絡覆蓋是目標跟蹤的重要前提，本 文研究任意給定節(jié)點分布下的網(wǎng)絡覆蓋質量度量方法，特別是面向目標跟蹤的“路徑 曝光”度量方法。提出了面向區(qū)域覆蓋的Grid Scan算法，并將之擴展到柵欄覆蓋。 進一步，分別針對區(qū)域覆蓋與柵欄覆蓋，提出旨在改善網(wǎng)絡覆蓋質量的貪婪式節(jié)點再 部署方法。本文按照測距、定位、跟蹤依次遞進的邏輯展開目標跟蹤研究。在分析現(xiàn)有聲 音測距方

39、法誤差來源的基礎上，提出基于聲源端時延消除與頻率檢測的兩種測距方 法:SDE-FD-TDoA與SDE-ToA，其中前者基于單向TDoA，后者基于雙向ToA平 均。前者的準確度較高，而后者無需節(jié)點間時間同步。雖然基于測距的定位方法有 定位精度高、定位算法簡單等特點，但是它在可擴展性、硬件成本、方向性等方面 存在不足,因此本文繼續(xù)研究了基于射頻信號的免測距定位方法，提出基于射頻信號 強度與連接性的加權質心定位方法W-Centroid，它具有簡單易行、擴展性好、硬件 成本低等優(yōu)點，且定位精度可以接受。接著，著眼于室外環(huán)境,提出基于射頻信號的分布式目標跟蹤系統(tǒng)Nemo-Track。 隨著目標的移動,目

40、標附近的節(jié)點通過首領選舉，自發(fā)地形成動態(tài)跟蹤組，負責目標的 定位;而遠離目標的節(jié)點進入休眠狀態(tài)，從而有效地延長網(wǎng)絡壽命。首領節(jié)點運行著 微數(shù)據(jù)庫用于存儲與管理成員節(jié)點匯報的數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)庫具有較高的時間效率與空 間效率，適用于應對多成員節(jié)點同時向首領匯報引起的“匯報風暴”問題。基于節(jié)點 的匯報數(shù)據(jù)，首領節(jié)點進行數(shù)據(jù)聚合,即使用加權質心定位算法進行目標位置估計，有 效降低網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)傳輸量。為了將首領節(jié)點的位置估計可靠地傳輸?shù)交荆O計 了基于最小代價樹和本地父節(jié)點切換的可靠多跳路由協(xié)議。基于初始位置估計，基 站使用Kalman濾波器濾去噪聲，獲得平滑的目標軌跡。NemoTrack具有可擴展性 好

41、、無需額外硬件、低能耗設計等特點。最后，著眼于室內環(huán)境，提出基于射頻信號 的分布式室內定位系統(tǒng)iN-emo。系統(tǒng)具有分層定位的特點，提供房間級區(qū)分與隔間級定位兩層次精度。系統(tǒng)通過鄰居參考節(jié)點間的交互，自動建立 本地的信號強度地圖，與傳統(tǒng)室內定位系統(tǒng)相比，iNemo系統(tǒng)無需繁瑣的人工信 號預收集過程。基于射頻信號強度的波動幅度，提出用于表征定位結果可信度的定 位置信指標PCI，為用戶提供除定位誤差值之外更多的定位信息。對于以上4部 分內容，除第1部分是在Matlab平臺上進行仿真驗證外，其余3部分均在通用的 Mica2節(jié)點實物上進行了實驗驗證，并給出了相應的性能分析。3.期刊論文趙軍. 李鴻斌.

42、王智.ZHAO Jun.LI Hong-bin.WANG Zhi無線網(wǎng)絡室內定位系統(tǒng)研究-信息 與控制2008,37(4分析了無線網(wǎng)絡室內定位系統(tǒng)的基本模型及主要問題和難點，并從 不同角度提出多個分類標準.隨后詳細介紹了多個典型無線室內定位系統(tǒng)的實現(xiàn)方 法，并分析其優(yōu)劣點.最后指出商業(yè)推廣需要進一步完成的工作及未來的研究方向.4. 期刊論文劉玉宏.王耀寬.LIU Yu-hong.WANG Yao-kuan 一種無線傳感器網(wǎng)絡室內 定位系統(tǒng)的改進方案-計算機工程與應用2008,44(25在無中心構架的無線傳感器網(wǎng) 絡室內定位系統(tǒng)中,參考節(jié)點間的信號相互之間存在的干擾和沖突成為影響定位精 度的重要

43、因素之一 .文中根據(jù)隨機延遲時間與參考節(jié)點數(shù)量及射頻發(fā)射特點之間的 關系，改進了可以減少射頻信號沖突的隨機延遲方法.另外.設計了參考節(jié)點間的監(jiān)聽 并加權遞減的方法，有效地減少了鄰居節(jié)點間超聲波在同一覆蓋區(qū)出現(xiàn)嚴重干擾的 現(xiàn)象.同時，為了提高待測節(jié)點的位置計算精度，設計了合理的距離信息選擇算法.5.學 位論文張福文基于IEEE802.15.4和超聲波傳感器的定位系統(tǒng)2009盡管無線傳感 器網(wǎng)絡的測距系統(tǒng)近年來已經(jīng)被廣泛研究，然而已有的研究成果對于實驗的可能性 并沒有進行深入探討。實驗可能性的缺乏，即使是有很好的仿真數(shù)據(jù)，研究無線 定位等問題在現(xiàn)實條件下都會變得受限，甚至是不可能。比如在實驗平臺上

44、用聲音 強度和無線電信號強度的方式，根據(jù)它們各自的強度-距離方程得出距離數(shù)據(jù)，如 果要得到準確的距離，必須要做很多誤差處理算法，嚴重影響著開發(fā)進度。本課題 基于超聲波模塊(SRF08)測距提出了一種全新的室內定位手段與控制策略。所 提出的方法可以根據(jù)現(xiàn)代編程方法和現(xiàn)代硬件設備來實現(xiàn)，可以實現(xiàn)對目標的跟 蹤，比如能夠實現(xiàn)對機器人運行軌跡的測定和控制。本課題所提出的測距方法能 夠在穩(wěn)定的動態(tài)控制過程中可靠運行，并能夠采集到準確的數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)上位機 和下位機的雙向通信。本課題中，基于超聲波的測距方法使得大量的應用成為可能，我們可以升級 它為無線定位系統(tǒng)，成為安防系統(tǒng)，醫(yī)療檢測系統(tǒng)等等。在無線節(jié)點變多

45、的情況 下，網(wǎng)絡的規(guī)模會相應的增大，相關的路由算法會變得越來越復雜，越來越有挑戰(zhàn) 性。從這種意義上而言，我們提出的基于超聲波的測距方法對于時間及能量的節(jié) 約在實際應用中有著極其重要的意義。這為真正的實現(xiàn)家庭自動化的發(fā)展提供了強 有力的支持。本課題研究了基于IEEE802. 15. 4和超聲波傳感器的定位系統(tǒng)，給出了實驗 軟硬件平臺，良好的人機界面并將擴展卡爾曼濾波算法運用到系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)估 計上，其應用解決了無線傳感器在室內定位中的核心問題，為以后擴展系統(tǒng)升級為 智能家居通信，安防等應用確定了方向。本課題首先從超聲波模塊，TinyOS，MicaZ，LabVIEW連接成為可實現(xiàn)的系 統(tǒng)入手，進而

46、過渡到研究上位機編程，最后深入對室內定位估計問題即擴展卡爾 曼濾波算法的研究。除了理論分析，本課題也包含了仿真研究以驗證所提方法的有 效性。6.期刊論文韓霜.羅海勇.陳穎.丁玉珍.HAN Shuang.LUO Haiyong.CHEN Ying.DING Yuzhen基于TDOA的超聲波室內定位系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)-傳感技術學 報2010,23(3設計并實現(xiàn)了一種基于射頻與超聲波信號到達時間差的高精度室內定 位系統(tǒng)，用于無線傳感器網(wǎng)絡中節(jié)點的定位和跟蹤.系統(tǒng)中位置固定的信標節(jié)點周期 性同步發(fā)射射頻信號與超聲波脈沖，待定位的移動節(jié)點測量接收到的射頻和超聲波 信號的到達時間差,并將此數(shù)據(jù)采用分時的方式

47、發(fā)送至中心控制主機.中心控制主機 應用實驗中得出的時間補償參數(shù)，計算移動節(jié)點與信標節(jié)點之間的距離，最后采用極 大似然估計算法實現(xiàn)目標的定位.實驗結果表明,該系統(tǒng)的平均定位誤差在10 cm以 內,具有較高的定位精度.7.學位論文康昕昀環(huán)繞智能環(huán)境下的室內定位技術研究 2009環(huán)繞智能被譽為是下一代的信息革命，將極大地改變人們的生活方式。環(huán)繞 智能系統(tǒng)為了實現(xiàn)自動向用戶提供服務的目的，就必須要獲取服務對象當前的位 置信息。因此如何獲取對象的準確位置成為了一個重要的研究課題。在室外環(huán)境 中，GPS和蜂窩網(wǎng)絡無線定位已能夠滿足人們的要求。但是由于種種原因，它們 都無法在室內環(huán)境中給出足夠精度的位置信息。本課題主要討論環(huán)繞智能環(huán)境中的 室內定位問題，研究提高室內定位精度的混合定位系統(tǒng)。并研究了數(shù)據(jù)融合技術 及位置服務框架在環(huán)繞智能定位系統(tǒng)中的應用。論文首先介紹了環(huán)繞智能的概 念、研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢，無線傳感器網(wǎng)絡定位的相關概念、技術、算法和室內無 線通信信道特征，數(shù)據(jù)融合技術的作用和分類。并闡述了室內定位在環(huán)繞智能研 究領域的意義和它的研究現(xiàn)狀、研究方向。其次，論文提出了一種環(huán)繞智能環(huán)境 定位系統(tǒng)的體系結構方案。該方案包括以下三個部分：使用TDOA和AOA定位算 法相結合的混合定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有較高的定位精度；對定位信息進行數(shù)據(jù)融 合的系統(tǒng)模型，用于對定位信息進行提