2024基于藍牙RSSI的三角定位測距

目錄TOC\o"1-2"\h\u31731. 311252. 3291062.1. 3250432.2. 33902.3. 5188413. 5219043.1.AOA 5143463.2.RSSI 593863.3.TDOA 6279153.4. 6189034. 6121824.1. 6287024.2.AOA 7262824.3. 8292644.4.RSSI 9313465. 10138246.RSSI 10184067. 12國內(nèi)的遙感中心組織的“室內(nèi)定位導(dǎo)航比測”，展現(xiàn)出現(xiàn)階段國內(nèi)室內(nèi)定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀。香港FD的AACTODM的室內(nèi)定位系統(tǒng)。張鴻洋等人通過優(yōu)化權(quán)重參數(shù)，提高了算法的定位精度，根據(jù)基站的距離來確定權(quán)重，在SI李軼等人提出了一種基于密度的聚類算法聚類點密度的加權(quán)質(zhì)心定位算法，選擇參數(shù)構(gòu)建定位三角形的SAN聚類，將聚類后每個簇的核心點個數(shù)作為權(quán)值，采用加權(quán)質(zhì)心定位算法得到未知節(jié)點的位置坐標(biāo)。劉雨[1最后結(jié)合最小二乘法輔助定位，進一步降低定位誤差。馬學(xué)森等人針對定位過程中環(huán)境干擾的問題，提出了一種基于環(huán)境感知的定位算法，這種算法的優(yōu)點是能夠因為環(huán)境感知低，以此減少定位誤差，缺點是環(huán)境因素多，適應(yīng)范圍有限。張楠提出了一種改進的高斯混合濾波的加權(quán)質(zhì)心定位算法，對數(shù)據(jù)進行EMSI實際坐標(biāo)之間誤差值的倒數(shù)。任曉奎等人通過改進動態(tài)損耗因子和權(quán)重系數(shù)而提出了一種新的質(zhì)心定位算法，首先根據(jù)路徑損耗模型加權(quán)修正出損耗因子，使用動態(tài)損耗因子先估計出目標(biāo)節(jié)點的位置，再通ActiveBadgeRADAR室內(nèi)定位系統(tǒng)；iBeacon室內(nèi)定位系統(tǒng)。針對定位精度低，穩(wěn)定性不好的問題，KimWCL算法，在整個區(qū)域內(nèi)提供率分布來改進移動用戶的位置估計。Tuncer提出了一種將確定未知位置傳感器的質(zhì)心定位方法轉(zhuǎn)化為智因此本文將研究重心放在室內(nèi)基于藍牙的定位技術(shù)及定位算法的選擇與應(yīng)用上，旨在設(shè)計出一種室內(nèi)定AOAAOA到達角交匯定位)技術(shù)，該技術(shù)主要為在兩個以上位置設(shè)置方向性或者陣列天線以獲取終端發(fā)用[2]。1為圖片解釋。Figure1.AOA1.AOARSSI(0PP10logdX0TDOA

10d TimeDifferenceofArrival到達時間差，意為利用時間差來進行定位，通過信號到達測試點的時間，TDOA21

x x y z x y z x y z x y z

nRFID來實現(xiàn)定位是通過人員佩戴有源手環(huán)、胸牌卡片等來實時顯示人員在三維立體上的點位，<1~5RFID技術(shù)不能夠整合到移動設(shè)備當(dāng)中，三邊定位測距算法是通過信號源到各個點位的距離，但是需要≥3個點位才能確定出信號點的位置，這就是三邊定位法，具體實例如2所示。Figure2.Schematicdiagramoftriangulationranging2.xx2yy2d xx2yy2d

AX2x1xn x2x2y2y2d2d A ,b 2xn1xn2yn1yn x2x2y2y2d2d2 n1AOA據(jù)3

Figure3.AOAalgorithm3.AOAyy1Sxtanyy2Sxtanx

z

x x y tan

x

z

x yxx y z 在S1TTTS1

R Lsin

R

xRcos1cos1yRcos1sin1zRsin1z1時間的長短可以確定節(jié)點間的距離，具體原理看4。Figure4.TDOAalgorithmsolution4.TDOAM(xy)A(x1,y1)，B(x2,y2)，C(x3,y3)T0MvMA，B，Cd1，d2，d3，根據(jù)距離、速度與時間的關(guān)系可得： x y x y x yd

vTTd

x y x y M(x,y)Figure5.Principleofpositioningalgorithmbasedon5.基于TOAxx y iixx y x y x y x y v為電磁波在自由空間中的傳播速度，Ti1i個參考節(jié)點與發(fā)送信號到1個參考節(jié)點的時間RSSI3個或者以上節(jié)點的距離，較為傳統(tǒng)的質(zhì)心算法就是先找到信號接受點到最近的三個信號發(fā)射節(jié)點的低功耗藍牙技術(shù)，是藍牙4.0最重要的特色。傳統(tǒng)的藍牙續(xù)航一直是一個問題，一個電池一般只Wibree2007WibreeRSSI本次系統(tǒng)設(shè)計將采用智能手機作為信號接收節(jié)點，搭載藍牙芯片的嵌入式設(shè)備來作為信號發(fā)射器，RSSI和實時位置，整個測試環(huán)境設(shè)備包括兩個部分：三個藍牙信號發(fā)射基站，一臺智能手機作為信號接收器。我們將實驗環(huán)境布置在宿舍樓里，分別在各處布置信號發(fā)射器這是，三個藍牙設(shè)備在距離接收點0.3mRSSI值，因為不同的設(shè)備芯片也不一樣所以有輕微誤差。6Figure6.Signal6.Table1.RSSItest1.0.3m123.5130~3555~6072~7595~100ppd10nlogdik0 0

10d d0pd0npdikik0、方差是

d

pd0pik i

d2ijhij

Cd1ijd2ijdijij值在傳播過程中隨距離而導(dǎo)致信號強度的衰減，我們將多次實驗數(shù)據(jù)進行擬合如7所Figure7.Thesignalstrengthvarieswith7.1*115個點進行測試[5]，具體測試圖如下8。15s15個數(shù)據(jù)包。分別繪制AOARSSI定位算法的靜態(tài)點坐標(biāo)顯示圖。A