对数距离路径损耗下的协作分集

考虑对数路径损耗模型下采用非再生信道的协作分集技术提高信道容量问题。计算机仿真表明,在衰落条件下采用协作分集可以有效地提高信道容量。

基于RSSI的半参数估计在距离拟合模型中的应用

无线信号在传播过程中会有很大损耗,信号损耗程度和传播距离之间具有一定的关系,室内定位算法中基于RSSI的测距定位方法便是利用这一原理对目标进行定位。定位时普遍采用基于RSSI的距离拟合模型是对数距离路径损耗模型,在采用该模型前,需要利用已知数据对模型中的未知参数进行解算,最常用的解算方法是基于最小二乘法的参数解算,但考虑到实验环境的复杂性和可能存在系统误差,因此,该项研究利用半参数模型对损耗模型参数进行解算。研究结果表明:半参数模型的解算精度优于最小二乘法。

一种基于RFID的定位方法

针对现有的RFID定位方法只适合室内小范围定位,大范围定位成本非常高,无较大可行性,且技术过于复杂的问题,提出了一种新RFID定位方法,即使用一个阅读器天线布置在定位区域的中心位置,然后按一定角速度转动。根据读回的接收信号强度(Received Signal Strength Indicator,RSSI)与转动的角度之间的数据,使用小波阈值去噪处理,再使用最大值法求得角度;最后根据RSSI与距离的关系求得距离,从而实现定位。由于实验条件所限,所以先采用对数路径损耗模型建立起研究对象的模型,依据该模型进行仿真实验,结果表明,该方法可以满足室内、室外大范围的,精度要求不是很高的定位需求。

面向车间布局的自适应LANDMARC算法

在车间定位中,运用基于有源射频识别校验的动态定位(LANDMARC)算法时,由于车间障碍物引起的多径效应和边界处参考标签数量不足,算法无法正确选择参考标签中的最近邻,对此,提出一种面向车间布局的自适应LANDMARC算法。首先引入对数距离路径损耗模型处理RFID读写器接收信号强度指示(RSSI),再通过对比法筛选出参考标签有效值以及插值法在边界插入虚拟标签。对比传统LANDMARC算法,将定位平均误差从0.39 m降低到0.16 m,证明了自适应LANDMARC算法的有效性。

利用信道状态信息的室内定位技术

多径效应导致基于信号接收强度(RSSI)的室内定位方法精度不高,采用更细粒度的物理层信道状态信息(CSI)可以区分不同路径,提高定位精度。在已有基于CSI室内定位方法的基础上,通过改进对数距离路径损耗模型,得到CSI与传输距离的关系,并结合目标位置所测得的CSI值回归出目标与发射端的距离,最后通过三边定位法预测出目标的位置坐标。实验表明,相比基于RSSI的定位方法以及已有的基于CSI的定位方法,所提方法2 m以内的误差概率提高了将近40%和20%,有效提高了定位精度。

WiFi快速漫游与Mesh网络技术在综采工作面的应用研究

针对目前对WiFi通信在综采工作面特定环境下的应用研究较少的问题,结合无线信号空间传播理论分析了WiFi信号在综采工作面的传播特性,分析结果表明:在综采工作面,WiFi信号的传播受到较大影响,尤其是信号覆盖范围明显减小;在综采工作面WiFi无线信号传播符合对数距离路径损耗模型。根据综采工作面的空间布局特点,采用快速漫游和Mesh网络技术构建了无死区、全覆盖的综采工作面WiFi通信网络优选技术方案。测试结果表明,该方案可解决采煤机机载视频通信难题,实现了WiFi网络快速漫游功能,可有效保证移动终端的应用效果,整个网络的平均通信吞吐量约为35 Mbit/s,最低通信吞吐量约为7Mbit/s,能够满足大多数综采工作面的通信需求。

基于RSSI值的稳健估计不同权函数抗差能力分析

基于RSSI测距的室内定位是利用信号损耗程度和传播距离实现的,通常采用对数距离路径损耗模型,为了减小求解出的距离误差,采用稳健估计进行处理,得到的结果更加准确,但是选择不同的权函数时,稳健估计达到的效果也不同。采用RSSI值进行抗差能力研究,对比不同权函数的效果得到以下结论,当数据中不含粗差时,稳健估计的方法和最小二乘的估计方法效果相差不大;当数据中含有粗差时,稳健估计的方法更能达到去除粗差的效果,同时稳健估计中的Huber权函数能更好地剔除粗差,误差更小。

基于稳健估计的射频参数求解及抗差能力探测

由于环境的影响使射频数据中存在粗差,这将对求解射频中对数距离路径损耗模型中的未知参数有一定的影响,使得定位时求出的距离产生偏差。针对这一问题,该项目使用稳健估计法对射频数据进行预处理,并且将稳健估计处理结果与最小二乘估计结果进行对比。结果表明:当粗差存在时,稳健估计法计算精度优于最小二乘估计,且该方法能够有效抵抗由于粗差的存在而导致对数距离路径损耗模型的崩溃。若将稳健估计方法应用于求解对数距离路径损耗模型中未知参数,将有益于射频的室内定位。

IEEE802.11n的室内覆盖规划研究

为弥补蜂窝网室内覆盖不足,本文讨论了基于IEEE802.11n的无线局域网室内规划方法。该方法结合无线局域网室内覆盖的实测参数和对数距离路径损耗模型,采用覆盖优先的规划原则,提出一种适用于对称室内布局的覆盖接入点或天线位置的部署规划算法。试验表明,以该方法进行规划的仿真结果和实测结果基本一致,且能保证大部分区域的信号强度大于-75dbm。该方法不仅实现了无线局域网室内无缝覆盖,而且避免了大量的现场测量工作。