无线传感器网络测距技术
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;;; 测距即测量两个节点之间的距离,ADG451BRZ-REEL7 一般常采用物理信号测量方式,如无线电、声波和磁场等。根据各种物理信号的优缺点,常用的方法有到达时间(TOA)测量法、到达时间差(TDOA)测量法、到达信号强度(RSS)测量法等。下面首先介绍测距中用到的基本术语。
;;; ①接收新信号强度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI):节点接收到无线信号的强度的大小,称为接收信号的强度指示。
;;; ②到达角度( Angle; of Arrival,AOA):节点接收到的信号相对于自身轴线的角度,称为信号相对接收节点的到达角度。
;;; ③视线( Line; of Sight,LOS)关系:两个节点间没有障碍物间隔,能够直接通信,称为两个节点间存在视线关系。
;;; ④非视线(NLOS,no LOS)关系:两个节点之间存在障碍物。
;;; 接下来详细介绍一些测距方法。
;;; 1.到达时间( Time of Arrival,TOA)测量法
;;; 已知物理信号的传播速度v,根据信号的传播时间f来计算节点间酌距离,即距离d:=yxt,这种方式也是最易想到的。但是此方法要求进行通信的两个节点时间必须高度同步,否则会产生误差,这同时对节点的硬件提出了更高的要求。
;;; 2.到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)测量法发送节点同时发射两种不同速率的无线信号,接收节点根据两种信号的时间到达差和速率,计算这两个节点之间的距离,如图4-1所示。节点A在死时刻同时发射无线射频信号和超声波信号,节点B分别记录这两种物理信号的到达时间乃和疋,已知无线射频信号和超声波的速率分别为Vl,V2,设两节点之间的距离为d,则可以进行如下计算:;;;;;;;;;;;; ;;;;;;
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;;; 该方法测距精度高误差小,由于要发射不同的信号,因此它不仅对硬件要求很高,而且能耗也比较大。;;;;;;;;;;;;;;;;