【摘 要】
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Zig Bee无线传感器定位系统广泛应用于便携式穿戴设备定位,受穿戴设备信号传输距离限制,定位需依赖大量锚节点（AN）。前期部署和后期维护AN需要做大量的工作。Wi-Fi定位系统无需提前部署AN,但是Wi-Fi接入点（Wi-Fi AP）功耗高,不适合作为便携式穿戴设备。新兴的跨技术通信（CTC）技术让使用Wi-Fi AP完成Zig Bee节点定位成为可能。首先,本文设计一款无需提前布置的AN的未知
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Zig Bee无线传感器定位系统广泛应用于便携式穿戴设备定位,受穿戴设备信号传输距离限制,定位需依赖大量锚节点（AN）。前期部署和后期维护AN需要做大量的工作。Wi-Fi定位系统无需提前部署AN,但是Wi-Fi接入点（Wi-Fi AP）功耗高,不适合作为便携式穿戴设备。新兴的跨技术通信（CTC）技术让使用Wi-Fi AP完成Zig Bee节点定位成为可能。首先,本文设计一款无需提前布置的AN的未知Zig Bee节点自定位系统——Wi Zi Loc。Wi Zi Loc是第一个使用现有已部署的Wi-Fi AP定位未知Zig Bee节点（UZN）的定位系统,无需修改设备硬件,具有广覆盖﹑无死角﹑抗干扰的特点;其次,针对Wi-Fi AP与Zig Bee节点信号覆盖范围不对称和协议不对称的问题,本文提出一个利用协调器逐层递进估算UZN坐标算法——洋葱算法（ONION）。根据能与协调器可直接进行通信的一跳节点坐标计算需经转发才能与协调器通信的多跳节点的位置。这种逐层递进估算的结构类似洋葱,由里到外,层层定位;然后,为避免CTC信号干扰Zig Bee网络正常通信,本文设计一种CTC信号广播周期管理方法。即保证每个UZN都能收到CTC信号,又为Zig Bee网络的通信预留的足够的时间。此外,本文使用RSSI线性对数衰减模型,提高系统的定位精度;最后,本文在软件无线电平台USRP N210及商用Zig Bee设备CC2530实现Wi Zi Loc原型系统。在不同环境下进行性能测试。实验结果表明,系统定位精度可达分米级,具有较强的抗干扰能力。此外,本文还进行软件仿真实验,测试其在上万平方米场地上密集部署节点时的性能,实验结果表明Wi Zi Loc能够完成广覆盖﹑无死角的定位工作。
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