三点定位原理的wifi多点式定位仿真
摘 要跟着无线与通信技术的迅速的发展，大家对无线的定位要求与需要越来越高，跟室外定位有关系的技术（GPS等）比，使用无线本地局域网（Wireless Local Area Network）的定位技术比较适合于应用在室内有关系的定位中。基于接收信号强度的定位技术更是较多的应用在室内环境的定位中。根据信号强度的定位是路由器与移动终端间的距离的测量来实现的。利用 RSSI 测距只需非常小的通信开销和较少的实现时的复杂程度 , 这一点在测量中是比较重要的。RSSI 定位是依照接收端信号的强度，测量发送端和接收端的距离，并按照所测得的数据进行定位的一种技术。目前，定位技术已经发展的比较成熟，并研发了许多种室内、室外定位技术；例如，基于测量距离的定位技术、不需要基于记录测量的定位技术等。基于测距的技术与算法有：蓝牙定位技术，三边测量定位算法等。无需基于测距的算法有DV-hop算法等。如三边测量定位的基本原理就是，取三个已知节点和一个未知节点，并分别以三个已知节点为圆心，三个已知节点到未知节点的距离为半径作圆，三个所作的圆将相交与一点或者相交出一个小区域，那么，这个点，或这个小区域内的某一位置的点便是需测量的未知的点的位置。多点定位就是：在一个区域内，先随机选定一个点，根据这个点的位置在它的周围随机选择多个点，将随机选择的这几个点分别三个三个分组组合，然后对这些分好组的点分别进行三点定位，随后便定位出一些位置很接近的点，再计算出这些点的平均位置，便可以得到要测量的点的坐标。本论文将RSSI测距计算出未知点与待测带点的距离，然后与三边测量定位法相结合，并进行多点定位的研究。
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
目录 1
第一章 绪论 1
1.1 课题背景及研究现状 1
1.2 各种无线定位技术简介 3
1.3 课题的研究意义 5
1.4 论文的研究思路与内容的安排 5
1.5 本章小结 6
第二章 无线定位技术 7
2.1 无线定位的基本原理 7
2.2 衡量定位算法好坏的性能指标 7
2.3 基于测距的定位算法与距离无关的定位算法 9
2.4 本章小结 10<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
br /> 第三章 基于信号强度测距的无线定位技术 11
3.1 RSSI 11
3.2 RSSI测距的原理 11
3.3 环境对RSSI测距的影响 12
3.4 RSSI异常分析 13
3.5 本章小结 14
第四章 三边定位 15
4.1 三边定位原理 15
4.2 基于三边定位的多点定位 16
4.3 本章小结 17
第五章 算法的软件实现 18
5.1 仿真流程 18
5.2 仿真结果分析 21
5.3 本章小结 25
第六章 总结与展望 26
参考文献 27
致谢 29
附录 30
第一章 绪 论
1.1 课题背景及研究现状
课题背景：现代信息技术的三大支柱分别是传感器技术、通信技术和计算机技术是，它们分别进行对被测量对象的信息的提取、信息的传输以及信息的处理。当前，信息的传输与处理技术已经取得很大的进展，伴随着迅速发展的微电子技术与日益成熟的工艺，传感器也往越来越微型，越来越智能的方面发展。在实际应用中，很多采集数据的系统具有采集的范围大、采集的点多、布线困难等问题，传统的传感器组成网络是采用总线的方式，这种应用要求很难被满足。将数据的采集、传输、融合分析集于一体的无线本地局域网（Wireless Local Area Network）[1]，是信息技术的一个新领域，在监护医疗、监测环境、管理城市交通、侦察军事、管理仓储等方面具有很好的应用前途[2]。无线本地局域网（Wireless Local Area Network）它是相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency； RF）的技术[3]，通过发送电磁波，在天空中进行通信和信息的传输，可以让用户通过无线局域网络能能使用取存的架构，可以使信息可以“随身携带”的理性情况出现。但是要说的是，无线局域网络并不是非常深不可测的东西，其实它是一种与有线网络比全新的网建络组方法。WLAN在对于有线网络少了传输需要借助的网线。因此，人们可以在家里的随意位置使用网络，例如：躺在床上，或厕所里。，并不是和以前一样一定跟着网线的位置走。这样也可以节省你的家里被网线占用的空间。
家庭试WLAN：在家庭WLAN使用中最常见情况是，这些路由器具有许多能力，比如：使家庭网络避免外界的攻击。可以使至少4台电脑进行以太网的使用，使多个具有连接无线功能的电脑可以从该无线接入点接入并使用[4]。
中型的WLAN：一般规模的公司基本上使用一些比较简单的方法，把多个接入点提供给所要覆盖无线的区域。此方法是最常用的，虽然接入点的数量太多会很难管理，但是由于入口成本低，所可以使用。由于它们的以太子网和SSID属性相同，所以一般这种WLAN让你在接入点之间漫游。可以允许多个虚拟SSID的同时操作中，连接访问点到多个子网时需需要用VLAN信道实现，可是以太网连接的交换端口应具有可管理性。为了在一个端口上为多个VLAN提供支持，需要对交换机重新配置[5]。
WLAN的有非常多协议，当中最为熟悉的，使用最普遍的应该是无线保真技术WiFi，事实上，为了帮使用者屏蔽不同终端间的差别性，它采用了可以把不同的终端全使用无线进行互联的方法。
在生活中，WLAN的连接方法并不复杂，比如，在家庭网络中，只用到一个路由器，一个拥有无线连接能力的电脑或手机或平板电脑。操作如下：路由器把热点（建组成功并在可以接收到的无线网络）或有线网络接入家庭网络中，并将路由器配置好，配置成功后，在家中覆盖了WLAN的区域内（WLAN覆盖范围在二十米五十米区域内）安置接收器，将终端的无线功能打开，正确输入用户名和密码便可以接入WLAN。
WLAN在生活中应用非常广泛：
建筑物之间：在建筑物之间建构网络，替代电线或电缆，成本低且方便。
餐饮及零售：WLAN产品可以应用在餐饮行业，客人可以直接将菜单从餐桌输入并发送菜单给厨师、收银台。零售商可以将WLAN产品设置临时收银台。
医院：想要获得实时信息，直接可以用具有无线功能的携带式的计算机，医护人员可以及时对患者进行手术，减少凭据循环使用和误诊等情况发生，可以提高对病人看护的质量。
企业：当公司内的人员使用WLAN时，他们可以随时随地的发送Email，上网等，只要有WLAN覆盖就可以。
管理仓储[6]：工作人员对货物的盘点，可以通过无线网把新检测的的数据传输到计算机的仓储系统。
监视系统：许多情况，对于距离长的受监控现场来说，布线非常麻烦，因此可以使用WLAN将远处的影像发送回接受器。
它的优点：
⑴非常灵活并且便于移动。在有线网络中，设备的放置地点非常有限。但是WLAN不一样，只有在有无线信号覆盖的区域内都可以随时接入。WLAN另一个优点是它的移动性，连接了WLAN的人可以再信号覆盖的区域内随意移动，仍可以保持连接。
⑵方便安装。WLAN可以不需要或者很少需要网络布线，通常只需要安装一个或几个接入点的设备就可以使无线网覆盖很大的区域。
⑶网络规划和调整很容易进行。如果网络拓扑的发生变化，有线网络通常要被重建。重新布线成本非常高、浪费很多时间，WLAN基本上不出现或很少发生这种情况[7]。
但WLAN也存在一些缺点：⑴性能。WLAN是以无线电波的方式传送数据的。但是房屋、汽车和许多障碍物都会阻碍电磁波的传送，网络性能会被影响。⑵速率。无线网的最快传输的速率是1G每秒，与有线信道的传输速率比要小很多。所以WLAN更适合网络规模小的应用。⑶安全性。发散的无线电波不需要连接的信道。所以信号比较容易被监听到，使信息被泄漏[8]。
本篇论文将本地无线局域网络的特性和实际情况相融合了，发表了一类基于
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摘要 I
ABSTRACT II
目录 1
第一章 绪论 1
1.1 课题背景及研究现状 1
1.2 各种无线定位技术简介 3
1.3 课题的研究意义 5
1.4 论文的研究思路与内容的安排 5
1.5 本章小结 6
第二章 无线定位技术 7
2.1 无线定位的基本原理 7
2.2 衡量定位算法好坏的性能指标 7
2.3 基于测距的定位算法与距离无关的定位算法 9
2.4 本章小结 10<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
br /> 第三章 基于信号强度测距的无线定位技术 11
3.1 RSSI 11
3.2 RSSI测距的原理 11
3.3 环境对RSSI测距的影响 12
3.4 RSSI异常分析 13
3.5 本章小结 14
第四章 三边定位 15
4.1 三边定位原理 15
4.2 基于三边定位的多点定位 16
4.3 本章小结 17
第五章 算法的软件实现 18
5.1 仿真流程 18
5.2 仿真结果分析 21
5.3 本章小结 25
第六章 总结与展望 26
参考文献 27
致谢 29
附录 30
第一章 绪 论
1.1 课题背景及研究现状
课题背景：现代信息技术的三大支柱分别是传感器技术、通信技术和计算机技术是，它们分别进行对被测量对象的信息的提取、信息的传输以及信息的处理。当前，信息的传输与处理技术已经取得很大的进展，伴随着迅速发展的微电子技术与日益成熟的工艺，传感器也往越来越微型，越来越智能的方面发展。在实际应用中，很多采集数据的系统具有采集的范围大、采集的点多、布线困难等问题，传统的传感器组成网络是采用总线的方式，这种应用要求很难被满足。将数据的采集、传输、融合分析集于一体的无线本地局域网（Wireless Local Area Network）[1]，是信息技术的一个新领域，在监护医疗、监测环境、管理城市交通、侦察军事、管理仓储等方面具有很好的应用前途[2]。无线本地局域网（Wireless Local Area Network）它是相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency； RF）的技术[3]，通过发送电磁波，在天空中进行通信和信息的传输，可以让用户通过无线局域网络能能使用取存的架构，可以使信息可以“随身携带”的理性情况出现。但是要说的是，无线局域网络并不是非常深不可测的东西，其实它是一种与有线网络比全新的网建络组方法。WLAN在对于有线网络少了传输需要借助的网线。因此，人们可以在家里的随意位置使用网络，例如：躺在床上，或厕所里。，并不是和以前一样一定跟着网线的位置走。这样也可以节省你的家里被网线占用的空间。
家庭试WLAN：在家庭WLAN使用中最常见情况是，这些路由器具有许多能力，比如：使家庭网络避免外界的攻击。可以使至少4台电脑进行以太网的使用，使多个具有连接无线功能的电脑可以从该无线接入点接入并使用[4]。
中型的WLAN：一般规模的公司基本上使用一些比较简单的方法，把多个接入点提供给所要覆盖无线的区域。此方法是最常用的，虽然接入点的数量太多会很难管理，但是由于入口成本低，所可以使用。由于它们的以太子网和SSID属性相同，所以一般这种WLAN让你在接入点之间漫游。可以允许多个虚拟SSID的同时操作中，连接访问点到多个子网时需需要用VLAN信道实现，可是以太网连接的交换端口应具有可管理性。为了在一个端口上为多个VLAN提供支持，需要对交换机重新配置[5]。
WLAN的有非常多协议，当中最为熟悉的，使用最普遍的应该是无线保真技术WiFi，事实上，为了帮使用者屏蔽不同终端间的差别性，它采用了可以把不同的终端全使用无线进行互联的方法。
在生活中，WLAN的连接方法并不复杂，比如，在家庭网络中，只用到一个路由器，一个拥有无线连接能力的电脑或手机或平板电脑。操作如下：路由器把热点（建组成功并在可以接收到的无线网络）或有线网络接入家庭网络中，并将路由器配置好，配置成功后，在家中覆盖了WLAN的区域内（WLAN覆盖范围在二十米五十米区域内）安置接收器，将终端的无线功能打开，正确输入用户名和密码便可以接入WLAN。
WLAN在生活中应用非常广泛：
建筑物之间：在建筑物之间建构网络，替代电线或电缆，成本低且方便。
餐饮及零售：WLAN产品可以应用在餐饮行业，客人可以直接将菜单从餐桌输入并发送菜单给厨师、收银台。零售商可以将WLAN产品设置临时收银台。
医院：想要获得实时信息，直接可以用具有无线功能的携带式的计算机，医护人员可以及时对患者进行手术，减少凭据循环使用和误诊等情况发生，可以提高对病人看护的质量。
企业：当公司内的人员使用WLAN时，他们可以随时随地的发送Email，上网等，只要有WLAN覆盖就可以。
管理仓储[6]：工作人员对货物的盘点，可以通过无线网把新检测的的数据传输到计算机的仓储系统。
监视系统：许多情况，对于距离长的受监控现场来说，布线非常麻烦，因此可以使用WLAN将远处的影像发送回接受器。
它的优点：
⑴非常灵活并且便于移动。在有线网络中，设备的放置地点非常有限。但是WLAN不一样，只有在有无线信号覆盖的区域内都可以随时接入。WLAN另一个优点是它的移动性，连接了WLAN的人可以再信号覆盖的区域内随意移动，仍可以保持连接。
⑵方便安装。WLAN可以不需要或者很少需要网络布线，通常只需要安装一个或几个接入点的设备就可以使无线网覆盖很大的区域。
⑶网络规划和调整很容易进行。如果网络拓扑的发生变化，有线网络通常要被重建。重新布线成本非常高、浪费很多时间，WLAN基本上不出现或很少发生这种情况[7]。
但WLAN也存在一些缺点：⑴性能。WLAN是以无线电波的方式传送数据的。但是房屋、汽车和许多障碍物都会阻碍电磁波的传送，网络性能会被影响。⑵速率。无线网的最快传输的速率是1G每秒，与有线信道的传输速率比要小很多。所以WLAN更适合网络规模小的应用。⑶安全性。发散的无线电波不需要连接的信道。所以信号比较容易被监听到，使信息被泄漏[8]。
本篇论文将本地无线局域网络的特性和实际情况相融合了，发表了一类基于
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