本科毕业设计(论文)开题报告(含论文综述)

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1、本科毕业设计(论文)开题报告（含文献综述）学院：信息科学与工程学院所属教研室：通信教研室课题名称：基于测距的无线传感器网络节点定位算法的研究专业(方向)：通信工程班级：12-1学号：3120731123学生：邓华龙指导教师：刘伟、李新职称：未评定、副教授开题日期：2016.3.5一、毕业设计（论文）选题的目的和意义。[⑴题目名称；⑵有关的选题的背景和发展情况分析；⑶前人在本选题领域中的工作成果简述]（1）课题：基于测距的无线传感器网络节点定位算法的研究（2）选题背景及发展情况：随着微机电技术以及数字芯片、无线通信技术的发展，设计小巧

2、、低成本、低功耗的传感器节点成为可能，这些传感器节点可以在不同的环境中部署，适应不同的用途。无线传感网络在自身的路由选择或者一些应用，如对特定区域的温度、压力进行监测等需要知道自身的位置信息，所以定位是无线传感器网络应用的基础和关键技术之一。在一些信道不好的环境中，测量误差较大，无线传感器网络可以通过协作定位来提高精确度，其协作定位特点在这些应用中有很大的发展空间。例如在商业应用中的定位追踪仓库中货物的需要，在工厂有定位材料和设备的需要，在家中有护理老人的需要，在医院有定位医疗设备的需要，在住宅有定位日常物品的需要。在公共安全和军事

3、领域，室内定位系统需要追踪监狱中的犯人，需要引导警察，消防队员和士兵完成他们在建筑物内的任务。综上所述，节点定位在无线传感器网络的应用中扮演了一个非常重要的角色。通过移动无线电对目标进行定位技术起源于第二次世界大战期间，当时是为了满足紧急情况下士兵对定位的要求。二十年后，在越南战争期间，美国国防部发射了一系列用于全球定位系统（GPS）卫星。后来GPS逐渐开放民用，但是GPS的定位受障碍物和多径效应影响较大，在城市和室内定位精度较低。1996年，美国联邦通信委员会（FCC）规定，无线运营服务服务商必须提供紧急情况下移动手机定位服务。紧

4、急服务在美国称为E-911,之后出现了工作在ISM频段的无线局域网，在该产业中，FCC强制将E-911服务上升为无限地理定位的工业标准。随后，各种定位技术都在发展，以满足E-91手册规定，这些技术有GPS辅助定位技术、基于时间到达的定位技术（TOA），基于到达角度的定位技术（AOA），基于接收信号强度的定位技术。90年代末，与E-911技术几乎同时出现的室内精确定位系统开始独立发展，该技术受室内定位传感的各种商业应用，公共安全，军事需求的前景所激发，发展很快。最近，传感定位在无线网络中得到了应用，例如基于位置切换、基于位置的ad-h

5、oc网络路由、基于位置的授信和安全机制。这些需求和应用促进了对传播环境的建模、评估有不同传感技术的定位精度等研发的兴趣，此外，还促进了传统定位技术在系统中的发展。最终，测距和定位技术自身的发展使得它们可以整合到无线传感器网络中。（3）前人的工作成果：在不同环境下采用射频定位的传感器节点可用RSSI,AOA,POA(到达相位)，TOA等多种测距技术，节点所部署的环境将会影响每种技术的精度和性能。在室外环境中，这些测距技术性能都较好，都有较高的精度。然而，当无线通信介质变得复杂时，例如在高楼密布的都市和室内环境中，信道会有非常严重的多径

6、效应和阴影衰落，这种现象会影响节点对间测距估计的精度和性能。可以预见，许多无线传感网络将会在崎岖不平的地带和杂乱的环境中应用。了解这种环境下信道对测距定位的影响有非常重要的意义。由于在室内和城市区域使用POA和AOA技术测距不现实，所以我们主要关注TOA,RSSI两种实用的测距技术。这两种技术一直是无线网络中传统的测距技术，在无线传感器网络中有很大的发展潜力。TOA测距技术适合于精度要求较高的室内定位，它只需要很少的参考节点，并且不需要事先训练，但是该技术硬件比较复杂，测距精度受多径效应和系统宽带的影响较大，一直在GPS、PinPo

7、int、WearNet、IEEE802.15.3等协议中使用。基于RSSI的测距技术，使用较简单，但对于多径效应和系统带宽较敏感，他不需要同步措施就可以在任何已知的无线系统中使用。如果要提高RSSI测距的精度，需要较多的锚节点或者参考节点，需要事先通过实验得到信道参数，还需要复杂的计算，该技术已经在Ekanhau、NewburyNetwoks、PanGo和Skyhook等以及WIFI定位系统中使用。二、设计或论文主要内容和重点，预期达到的目标及拟解决的主要问题和解决问题的思路。（此部分为重点阐述内容）查阅大量相关资料，了解无线传感器

8、网络节点定位的原理，熟悉接收信号强度指示（RSSI）、到达时间（TOA）、到达时间不同（TDOA）等常见的测距方法及其优缺点，熟练掌握三边定位方法、最大似然方法等常见的基于测距的定位方法，熟练掌握Matlab语言。使用Matlab软件