超声波定位系统中超声波管理机制的优化和实现

摘要

基于超声波与射频信号到达时间差（TDOA）的定位是室内无线传感器网络定位的重要手段之一。由于定位系统中超声波信号无语义且与射频信号存在速度差异，在多个信标节点非协同发射信号的情况下，待定位的未知节点无法识别超声波信号的来源，造成射频信号与超声波信号匹配出错，产生错误的定位结果。本文提出一种可以有效避免信号匹配出错的优化机制，该机制中未知节点通过记录一个周期内到达射频信号的数量进行相应的状态转换，根据当前的状态判断信号匹配的有效性，避免多组信标的相互冲突。基于TinyOS系统实现了该机制的超声波管理模块。实验结果表明改进后的模块可以较好地避免无线信号匹配出错，提高系统定位的可靠性。