基于定向天线的无线传感网络环境自适应定位算法

doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2012.07.020

摘要/Abstract

摘要：

在无线传感网络的各类应用中，传感器节点位置信息有着重要价值，在现有基于锚节点的各类定位算法设计中，锚节点大多采用全向天线技术，这虽然增加了算法设计的便利性，但是因其固有的物理缺陷，定位效果不理想。在充分分析现有各类天线技术的基础上，提出了一种基于定向天线测距的环境自适应分布式定位算法，并利用实验室现有设备搭建实验环境，对所设计的算法进行实验验证，结果表明其具有较高的定位精度和应用价值。

关键词: 无线传感网络, 定向天线, 测距, 分布式, 能效

Abstract:

In wide variety applications of the wireless sensor network applications,the sensor node location information has important value,most of localization algorithm based on the anchor node,and anchor node mostly adopts the omni-directional antenna technology,although this method increases convenience of the algorithm designing,but because of its inherent physical deficiency also causes localization effect is not ideal.After fully analysed the existing antenna technology,proposed an environment and distributed localization algorithm based on the directional antenna,and then used laboratory equipment to build experimental environment,the proposed localization algorithm was verified by the experiment,the results show that the designed algorithm has high precision and application value.

Key words: wireless sensor network, direction antenna, range, energy efficient, distributed

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图/表 7

图1

图2

图3

表1

图4

表2

表3

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参数名	取值
频率范围（MHz）	433±10
带宽（MHz）	20
增益（dBi）	7
水平面波瓣宽度	65°
垂直面波瓣宽度	18°
驻波比	≤1.5
输入阻抗（Ω）	50
极化方式	垂直
最大功率（W）	50
接头型号	N
天线尺寸（mm）	251×218×60
重量（kg）	0.61
天线颜色	白色

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
平均定位误差（m）	1.2	1.3	0.9	1.1	1.2

两点间距离（m）	1	2	3	4	5
平均定位误差（m）	0.5	0.6	0.75	0.8	0.85
两点间距离（m）	6	7	8	9	10
平均定位误差（m）	1.1	1.3	1.55	1.7	1.9

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