ZigBee网络中基于RSSI的定位系统的设计与实现

摘要

在无线网络技术日益重要的今天，Wi-Fi、Bluetooth、UWB、ZigBee等无线通信技术得到了高速发展，其中，ZigBee作为一种新型的短距离通信技术很快占领了低成本、低能耗和低速率无线通信市场。无线传感器网络中的定位技术也因其重要的现实应用价值受到了各个行业的青睐，以ZigBee为依托的无线定位技术广泛应用于医疗、环境监控、军事、工业、交通以及生活领域。本文在对现有的无线定位技术、算法进行研究分析的基础上，针对基于接收信号强度指示(RSSI)的定位算法进行了改进，并搭建定位系统。　　本文对RSSI算法进行了改进以提高定位精度。首先在测距阶段，通过对各种经验模型和理论模型的分析，选择最适宜的测距模型——阴影模型进行距离的测量；接着使用高斯滤波与最小二乘法处理过滤、拟合数据，进一步修正测距模型；最后在坐标计算阶段，通过半径递增和质心计算相结合的方法，修正定位结果。　　在系统搭建方面，以CC2530为硬件基础，采用Z-Stack协议栈实现了基于ZigBee的无线定位网络，并使用Visual Studio2012设计了上位机软件，用于定位信息的直观显示。在实验方面，采用MATLAB工具进行了仿真，同时运用该系统在五种不同环境中进行了定位，通过对实验结果的比较，证明了本系统能够有效减小定位误差，达到较为精准的定位效果。

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