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1、_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 本科生毕业论文 设计）中文题目：基于超宽带的无线传感器网络定位算法讨论英文题目 ：Researchof Wireless Sensor Network Location AlgorithmBased on UWB同学姓名 班级 19 学号_精品资料_ 学院通 信 工 程讲 师第 1 页,共 32 页专业通 信 工 程指导老师王雪职称- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 摘 要近些年以来,无线传感器网络得到了业界广泛的关注,因而在其进展的道路上势头正猛；无线传感器网络在很多方面得到了特别广泛的应用,例
2、如医疗救援、军事作战指挥、环境变化 检测、生态系统监测、目标位置确定以及追踪等；我们知道,无线传感器网络的关键技术就是 网络中未知节点的位置确定；因此,我们可以利用脉冲超宽带技术 IR-UWB ,Impules Radio Ultra Wideband）来对某一个未知的节点进行高精度的物理层定位；与此同时,我们仍可以对 该节点的时间矢量进行辨论,进而得到该节点在二维坐标轴中的具体坐标；凭借超宽带技术的 诸多优点,超宽带能够被广泛地应用到无线传感器网络的物理层的定位讨论中；由于长时间的宣扬导致,对于定位技术的作用,人们的认知仅仅限于交通导航等方面,对 于该技术在室内领域的运用,诸如室内某一物体的
3、位置的确定,对于两个目标之间距离的测量等等的运用方式都仍无所知晓；通过抱负环境与复杂环境的网络定位联合协作,来实现信号准 确的定位是将来无线定位技术的进展趋势；但是,信号的无缝连接以及精确的定位在现有的技术下是不能够完全独立的实现；在一般情形下超宽带技术不简洁受到环境干扰,并且在功率消 耗方面比传统技术更具有优势,最重要的是超宽带技术在多径干扰的情形下相比于传统技术提 供了更加精准的定位；因此,相比于众多传统的网络定位技术,基于超宽带的无线传感器网络 定位成为了将来无线定位技术讨论的风向标；从理论上可以知道,超宽带信号具备着厘 M 级 精度的测距才能,利用这样一种精确的测距技术,能够实现节点之
4、间的相对定位,这也就说明,脉冲超宽带技术能够充分的满意无线传感器网 位的各种需求； 的网络定本文简要介绍了超宽带技术与无线传感器网络,分析和总结超宽带技术在无线传感器网络 定位算法中的作用,在传统的无线传感器网络定位算法的基础上,提出了 TOA 算法与三边测 量法的联合定位的想法；关键词 无线传感器网 超宽带 节点定位 测距2 / 32 _精品资料_ - - - - - - -第 2 页,共 32 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - ABSTRACT In recent years, wireless sensor network is developing very qu
5、ickly, in medical and military aspects, environment detection, target tracking, ecology research aspects and so on each domain has been very widely used. As we know, the key technology of wireless sensor network node localization is. Moreover, due to the pulse UWB technology IR-UWB, Impules Radio Ul
6、tra Wideband has the strong ability of time-resolved, nodes can be used for high precision positioning, therefore, ultra-wideband technology can be widely applied to the physical layer of wireless sensor network localization. In addition to the Positioning System in the outdoor environment of node l
7、ocalization of applications, people on indoor Positioning, short distance applications such as dont know. Can be predicted that the future trend of wireless location technology is combined by the orientation of indoor and outdoor, in order to realize the seamless, accurate positioning. However, our
8、existing network technology also cant fully meet the stringent requirements, and because of uwb technology has high safety, low power consumption, resistance to multipath effect is good, can provide the advantages of accurate positioning, low system complexity and so on, based on many of ultra-wideb
9、and technology network positioning technology in the wireless location technology, becoming one of the highlights in agro-scientific research in the wireless location technology in the future. Ultra-wideband signal can theoretically that the cm-level precision ranging ability, take advantage of such
10、 a precise distance measurement technology, can realize relative positioning between nodes, this also means that, pulse uwb technology can fully meet the Wireless Sensor Network WSN, Wireless Sensor Network Network positioning of the various requirements. Thispaper introduces the ultra-wideband tech
11、nology and wireless sensor networks , analyze and summarize the ultra-wideband technology in the wireless sensor network localization algorithm role in the traditional wireless sensor network localization algorithm based on the proposed algorithm and trilateral TOA measurement method the ideaof co-l
12、ocating . Keywords Wireless sensor network Ultra-wideband Node positioning Ranging 3 / 32 _精品资料_ - - - - - - -第 3 页,共 32 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 目 录第 1 章 绪论- 1 - 1.1 基于超宽带的无线传感器网络概述- 1 - 1.2 基于超宽带的无线传感器网络定位技术- 7 - 第 2 章 基于超宽带的无线传感器网络定位技术讨论- 10 - 2.1 基于超宽带的无线传感器网络的定位概述- 10 - 2.2 定位技术分类模型 - 10 - 2
13、.3 本章小结 - 16 - 第 3 章 基于超宽带的测距算法和联合估量方法- 17 - 3.1 基于超宽带的测距算法概述- 17 - 3.2 联合估运算法的概述 - 18 - 3.3 本章小结 - 24 - 第 4 章 全文总结与展望 - 25 - 4.1 主要工作与总结 - 25 - 4.2 展望- 25 - 参 考 文 献- 27 - 致 谢- 28 - 4 / 32 _精品资料_ - - - - - - -第 4 页,共 32 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 第 1 章 绪论1.1 基于超宽带的无线传感器网络概述1.1.1 脉冲超宽带技术脉冲超宽带同时也被人们称
14、为超宽带脉冲无线电,脉冲超宽带是一种通过发送亚纳秒量级的窄脉冲以实现极高速率的数据传输的通信技术；UWB-IR 通信系统通过转变突发式脉冲的极性、幅值、位置以携带比特信息束,因此,脉冲超宽带的信号带宽特别的宽；UWB-IR 通信系 统所使用脉冲信号的宽度可以达到纳秒级甚至亚纳秒量级,也就是说,脉冲超宽带的信号带宽 可以达到 GHz 的数量级；脉冲超宽带技术具备着以下的优势：极高的数据传输速率和相当大 的用户容量；设备的体积较小以及其传输功耗低；穿透障碍物的才能特别的强；定位精确准度 较高以及能够与现有的窄带通信系统实现频谱的共享；然而,要实现 UWB-IR 系统的无线通 信仍旧面临着诸多的挑战
15、；面临的这些挑战中,要在多径的信道环境下,实现低复杂度的同时 必需保证信号同步的高精确度以及多径信道的估量,这些显现的问题就显得尤为突出；相比于一些传统的无线通信技术,超宽带技术存在着很多不同点,这些不同点导致在一些 常见的环境条件下,超宽带技术表达出了传统无线通信技术不拥有的优势；最重要的一点,超 宽带技术使用的信号形式不同于传统无线通信所使用的载波,因而,在很多方面,超宽带技术 凭借其特殊的信号方式表达出了庞大的优势；打个比方,传统的无线通信技术所使用的信号方 式即载波就像是利用水管进行浇灌,它是通过抖动水管而产生上下波动的水流,而超宽带技术 是在短时间内发射非正弦波窄脉冲来进行信号传输的,这一特点就像是利用旋转的喷射器不断 喷射出短促的水流；通过这个形象的比方可以看出,两种无线通信技术拥有迥然不同的信号发 射方式；利用发射信号短且密集这种特点,在无线局域网和个人域网方面,超宽带技术为其信 号接收供应了一种低发射能量消耗、超宽的信号带宽以及技术操作简洁的应用方法；在信号传 播过程中,超宽带信号在信道衰落方面不易受到干扰而导致
