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無線感測網路定位技術模擬matlab

發布時間:2022-11-01 20:39:30

Ⅰ 如何用MATLAB進行無線信道模擬

matlab自帶了一個mimo信道的模塊,在block simulink里,這個簡短不了;
部分參考如下:
SNR=0; %定義信噪比為0HZ
A=10^(SNR/10); %信噪比的單位轉換關系式
Im=eye(1); %這里的"1"為發射天線和接收天線兩者數目少的根數
sum=0; %初始化sum為0
for i=1:10000 %程序循環10000次
H=randn(1,4); %產生高斯信號源
Q=H*H'; %求威沙特矩陣
sum=sum+log2(det(Im+A*Q/4)); %10000次循環得到的信道容量總和
end
C=sum/10000 %10000次循環的平均值

Ⅱ 在無線感測器網路中,如何根據接收信號的強度來判斷發送者的距離有具體的計算公式么

基於RSSI的定位
RSSI測量,一般利用信號傳播的經驗模型與理論模型。
對於經驗模型,在實際定位前,先選取若干測試點,記錄在這些點各基站收到的信號強度,建立各個點上的位置和信號強度關系的離線資料庫(x,y,ss1,ss2,ss3)。在實際定位時,根據測得的信號強度(ss1′,ss2′,ss3′)和資料庫中記錄的信號強度進行比較,信號強度均方差最小的那個點的坐標作為節點的坐標。
對於理論模型,常採用無線電傳播路徑損耗模型進行分析。常用的傳播路徑損耗模型有:自由空間傳播模型、對數距離路徑損耗模型、哈它模型、對數一常態分布模型等。自由空間無線電傳播路徑損耗模型為:

式中,d為距信源的距離,單位為km;f為頻率,單位為MHz;k為路徑衰減因子。其他的模型模擬現實環境,但與現實環境還是有一定的差距。比如對數一常態分布模型,其路徑損耗的計算公式為:

式中,Xσ是平均值為O的高斯分布隨機變數,其標准差范圍為4~10;k的范圍在2~5之間。取d=1,代入式(1)可得,LOSS,即PL(d0)的值。此時各未知節點接收錨節點信號時的信號強度為:

RSSI=發射功率+天線增益一路徑損耗(PL(d))
2.2 基於RSSI的三角形質心定位演算法的數學模型
不論哪種模型,計算出的接收信號強度總與實際情況下有誤差,因為實際環境的復雜性,換算出的錨節點到未知節點的距離d總是大於實際兩節點間的距離。如圖1所示,錨節點A,B,C,未知節點D,根據RSSI模型計算出的節點A和D的距離為rA;節點B和D的距離為rB;節點C和D的距離為rC。分別以A,B,C為圓心;rA,rB,rC為半徑畫圓,可得交疊區域。這里的三角形質心定位演算法的基本思想是:計算三圓交疊區域的3個特徵點的坐標,以這三個點為三角形的頂點,未知點即為三角形質心,如圖2所示,特徵點為E,F,G,特徵點E點的計算方法為:

同理,可計算出F,G,此時未知點的坐標為由模擬得,在圖2中,實際點為D;三角形質心演算法出的估計點為M;三邊測量法算出的估計點為N。可知,三角形質心演算法的准確度更高。

3 基於RSSI的三角形質心演算法過程
3.1 步驟
(1)錨節點周期性向周圍廣播信息,信息中包括自身節點ID及坐標。普通節點收到該信息後,對同一錨節點的RSSI取均值。
(2)當普通節點收集到一定數量的錨節點信息時,不再接收新信息。普通節點根據RSSI從強到弱對錨節點排序,並建立RSSI值與節點到錨節點距離的映射。建立3個集合。
錨節點集合:

(3)選取RSSI值大的前幾個錨節點進行自身定位計算。
在B_set:中優先選擇RSSI值大的信標節點組合成下面的錨節點集合,這是提高定位精度的關鍵。

對錨節點集合,依次根據(3)式算出3個交點的坐標,最後由質心演算法,得出未知節點坐標。
(4)對求出的未知節點坐標集合取平均,得未知節點坐標。
3.2 誤差定義
定義定位誤差為ER,假設得到的未知節點的坐標為(xm,ym),其真實位置為(x,y),則定位誤差ER為:

4 仿 真
利用Matlab模擬工具模擬三角形質心演算法,考察該演算法的性能。假設在100 m×100 m的正方形區域內,36個錨節點均勻分布,未知節點70個,分別用三邊測量法和三角形質心定位演算法進行模擬,模擬結果如圖3所示。由圖3可知,三角形質心演算法比三邊測量法,定位精度更高,當測距誤差變大時,用三角形質心演算法得出的平均定位誤差比用三邊測量法得出的小得多。

5 結 語
在此提出了將RSSI方法和三角形質心定位演算法相結合的方法,通過模擬實驗,將該演算法和三邊測量演算法相比較,證明了該演算法的優越性。下一步將研究在錨節點數量不同時的平均定位誤差。

Ⅲ 怎麼在matlab中模擬光纖感測器

直接有個公式,在The theory and application of fiber optic sensors with spread parameters 這篇論文中有關於反向瑞利散射的公式
光纖光纜等相關的最好用達標高質量的,我們用菲尼特的。

Ⅳ 無線通信模擬用哪些程序或軟體

一般都用Matlab中的Simulink做無線通信的模擬。Matlab命令欄中輸入「simulink」(不輸入引號)。其中,在左面列出的庫中有Communications Blockset,可以在新建文檔中拖入模塊,如信道,調制方式,CRC校驗,編碼方式等等,進行系統級的模擬。

祝學習愉快!

Ⅳ MIMO無線信道模型的matlab模擬源程序

我最近下載了一個WINNER II的MIMO信道模型,你可以去看一下,有點復雜,不過文件比較全,其中D1.1.2 是信道模型的說明。網址:www.ist-winner.org/deliverables.html ; 源代碼及說明可以再這個網址里找到:www.ist-winner.org/phase_2_model.html
源程序裡面有幫助文件,解釋了函數的用處,我建議多考慮輸入輸出,注意函數要干什麼而不要太糾結於函數的具體。

Ⅵ 如何進行無線感測器網路模擬+matlab

數學,優化用的,具體什麼忘了,以前老師講過
另外誤差本身也不單單是受到演算法的影響,應該說是一個系統工程
我本來也想做定位演算法優化的,後來又不想搞了,手頭還有幾本WSN的書,可以低價轉讓呵
還有幾篇paper
這么說吧,思路是這樣的,先早幾篇這方面的論文,拿來反復閱讀,然後根據這些論文對於的reference你能大概了解這個領域(某文章被引用的次數多那意義也不一般,google有個搜學術論文的可以看到引用次數)。讀這些paper本身是比較吃力的,可能幾天才能讀懂一篇。這樣大概你就能了解定位演算法這塊前輩們都已經做到什麼程度了,然後你再搜一些新近發表的paper看看他們都是幹嘛,然後你覺得還能在人家的基礎上做點什麼就ok了。
除非真要搞研究,否則一句話,拿文憑,早點畢業,別去淌這個水,現在社會金錢第一。

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