无线传感器网络中定位方法研究与嵌入式终端设计

摘要

伴随着物联网产业的迅速发展，无线传感器网络逐渐成为了各个国家通信领域的研究热点。如今，无线传感器网络已在卫生医疗、环境监控、国防军事、安全反恐等多个领域有着广泛的应用，从无线传感器网络的应用角度出发，传感器节点位置信息的获取是许多应用的基础。作为无线传感网络应用的载体之一，便携式终端以其体积小、速度快、易携带、价格低等优点在许多领域都有着快速的发展。本文从无线传感器网络定位技术展开研究，借助于嵌入式技术手段，设计了一种基于S3C6410和嵌入式Linux系统平台的无线传感器网络定位终端，并开发了定位系统软件。以下是本文的主要工作:
　　 首先，对无线传感器网络定位系统及其相关技术进行研究，包括无线传感器网络技术、嵌入式技术、操作系统的编译和移植等等。
　　 其次，对无线传感器网络定位算法进行了研究，对三边定位算法、三角定位算法、最小二乘定位法等经典的定位算法做了研究对比，找出一种适合嵌入式环境应用的定位算法，并在MATLAB平台上进行了仿真。
　　 最后，在上述理论基础之上，设计了一种基于最小二乘算法的嵌入式定位终端，包括定位终端的硬件结构和应用软件系统开发。硬件平台以S3C6410处理器为核心，集成了支持2.4GHz短距离传输的Zigbee芯片为传输和接收工具;软件系统以嵌入式Linux操作系统为基础，管理整个硬件平台与系统引导程序、驱动程序、应用程序等。并运用嵌入式用户图形界面开发工具Qt/Embedded开发了基于Qt的电子地图和能够在线实时定位的应用软件。以此为基础设计并完成了基于ARM嵌入式平台的无线传感器网络定位终端样机，通过实际测试证明其有效性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究背景及意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．3 论文的研究内容及组织结构

第二章 基于无线传感网的嵌入式定位终端相关技术概述

2．1 无线传感器网络及其定位技术概述

2．1．1 无线传感器网络概述

2．1．2 无线传感器网络定位技术概述

2．2 嵌入式系统的定义与分类

2．3 嵌入式系统的组成

2．3．1 嵌入式系统硬件平台

2．3．2 嵌入式系统软件平台

2．4 嵌入式应用软件

2．5 本章小结

第三章 定位方法的研究

3．1 定位算法研究

3．1．1 基于测距定位

3．2 定位算法的仿真

3．2．1 信号传播模型分类

3．2．2 测距模型的设计

3．2．3 仿真结果与分析

3．3 本章小结

第四章 嵌入式定位终端的设计与实现

4．1 嵌入式定位终端硬件设计

4．1．1 嵌入式定位终端硬件概述

4．1．2 嵌入式定位样机设计与实现

4．2 嵌入式定位终端软件设计

3．2．1 定位终端软件组成

4．2．2 嵌入式开发环境的搭建

4．3 定位算法的嵌入式终端实现

4．3．1 定位算法的选择

4．3．2 定位算法的嵌入式实现

4．4 图形用户界面的设计

4．4．1 电子地图的制作

4．4．2 定位结果与分析

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 论文总结

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参与的科研工作