一种无线传感器网络定位系统及定位方法

1.一种无线传感器网络定位系统，其特征是：它包括三个信标节点(1)，所述每个信标节点(1)的结构完全相同，均由一个无线收发天线(3)和一个无线收发模块(4)组成，所述无线收发天线(3)的信号接收端或信号发射端与无线收发模块(4)的信号发射端或接收端连接；
待测无线传感器网络节点(2)包括无线收发天线(3)、无线收发模块(4)和控制模块(5)，所述无线收发天线(3)的信号接收端或信号发射端与无线收发模块(4)的信号发射端或接收端连接，无线收发模块(4)的信号输出端与控制模块(5)的信号输入端连接；
以三个信标节点(1)中的一个信标节点(1)为原点，建立直角坐标系，另两个信标节点(1)分别位于所述直角坐标系的X轴上和Y轴上；待测无线传感器网络节点(2)位于所述直角度坐标系的第一象限内，且所述待测无线传感器网络节点(2)与每个信标节点(1)之间的距离均介于1m～10m之间。
2.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络定位系统，其特征在于待测无线传感器网络节点(2)中还包括演示模块(6)，所述演示模块(6)的信号输入端与控制模块(5)的信号输出端连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种无线传感器网络定位系统，其特征在于待测无线传感器网络节点(2)中的控制模块采用FPGA实现。
4.基于权利要求1所述的一种无线传感器网络定位系统的一种无线传感器网络定位方法，其特征是：它由以下步骤实现：
步骤一、每个信标节点(1)分别进行初始化；
步骤二、每个信标节点(1)中的无线收发模块(4)从存储区读出自身ID，与数据长度、目的地址、数据、标志位等一起形成数据帧，并将该数据帧以CSMA的方式进行周期性广播；
步骤三、待测无线传感器网络节点(2)进行初始化；
步骤四、待测无线传感器网络节点(2)等待接收来自三个信标节点(1)的广播信号；
步骤五、待测无线传感器网络节点(2)判断是否收到来自三个信标节点(1)的广播信号，如果判断结果为是，则执行步骤六；如果判断结果为否，则返回执行步骤四；
步骤六、待测无线传感器网络节点(2)分别向每个信标节点(1)发送ACK确认信号；
步骤七、待测无线传感器网络节点(2)保存并分析所述收到来自三个信标节点(1)的广播信号中数据帧的各部分结构，并读取收到来自三个信标节点(1)的广播信号的RSSI值，将所述RSSI值与其对应的信标节点(1)的ID一起送入控制模块(5)；
步骤八、所述控制模块(5)根据RSSI-距离线性转换模型：
2
d＝0.1×RSSI+10×RSSI+236
分别获得待测无线传感器网络节点(2)与三个信标节点(1)之间的距离，式中，d表示距离，单位为m；RSSI表示信号强度，单位为dBm；
步骤九、根据步骤八获得的无线传感器网络节点(2)与三个信标节点(1)之间的距离，采用三边测量法：
获得待测无线传感器网络节点(2)的坐标(x，y)；实现无线传感器网络节点定位；
式中，(xa，ya)、(xb，yb)和(xc，yc)分别为三个信标节点(1)的坐标，da、db和dc分别为三个信标节点(1)与待测无线传感器网络节点(2)的距离。
5.根据权利要求4所述的一种无线传感器网络定位系统的一种无线传感器网络定位方法，其特征在于采用演示模块(6)对步骤九获得的待测无线传感器网络节点(2)的坐标(x，y)通过演示，实现在终端显示定位后的待测无线传感器网络节点。

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