無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測距技術(shù)
;;; 測距即測量兩個節(jié)點(diǎn)之間的距離,ADG451BRZ-REEL7 一般常采用物理信號測量方式,如無線電、聲波和磁場等。根據(jù)各種物理信號的優(yōu)缺點(diǎn),常用的方法有到達(dá)時間(TOA)測量法、到達(dá)時間差(TDOA)測量法、到達(dá)信號強(qiáng)度(RSS)測量法等。下面首先介紹測距中用到的基本術(shù)語。
;;; ①接收新信號強(qiáng)度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI):節(jié)點(diǎn)接收到無線信號的強(qiáng)度的大小,稱為接收信號的強(qiáng)度指示。
;;; ②到達(dá)角度( Angle; of Arrival,AOA):節(jié)點(diǎn)接收到的信號相對于自身軸線的角度,稱為信號相對接收節(jié)點(diǎn)的到達(dá)角度。
;;; ③視線( Line; of Sight,LOS)關(guān)系:兩個節(jié)點(diǎn)間沒有障礙物間隔,能夠直接通信,稱為兩個節(jié)點(diǎn)間存在視線關(guān)系。
;;; ④非視線(NLOS,no LOS)關(guān)系:兩個節(jié)點(diǎn)之間存在障礙物。
;;; 接下來詳細(xì)介紹一些測距方法。
;;; 1.到達(dá)時間( Time of Arrival,TOA)測量法
;;; 已知物理信號的傳播速度v,根據(jù)信號的傳播時間f來計算節(jié)點(diǎn)間酌距離,即距離d:=yxt,這種方式也是最易想到的。但是此方法要求進(jìn)行通信的兩個節(jié)點(diǎn)時間必須高度同步,否則會產(chǎn)生誤差,這同時對節(jié)點(diǎn)的硬件提出了更高的要求。
;;; 2.到達(dá)時間差(Time Difference of Arrival,TDOA)測量法發(fā)送節(jié)點(diǎn)同時發(fā)射兩種不同速率的無線信號,接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)兩種信號的時間到達(dá)差和速率,計算這兩個節(jié)點(diǎn)之間的距離,如圖4-1所示。節(jié)點(diǎn)A在死時刻同時發(fā)射無線射頻信號和超聲波信號,節(jié)點(diǎn)B分別記錄這兩種物理信號的到達(dá)時間乃和疋,已知無線射頻信號和超聲波的速率分別為Vl,V2,設(shè)兩節(jié)點(diǎn)之間的距離為d,則可以進(jìn)行如下計算:;;;;;;;;;;;; ;;;;;;
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;;; 該方法測距精度高誤差小,由于要發(fā)射不同的信號,因此它不僅對硬件要求很高,而且能耗也比較大。;;;;;;;;;;;;;;;;