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信息科学科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald90无线定位系统的基本功能是收集一定地理区域内的无线信息，根据接收信号频率、到达时间及角度等信号参量的变化，获取目标点的位置。
依照检测的特征值的不同，可以将基本的定位方法分成4种：基于场强测量的定位方法（R S S I）、基于信号到达时间差的定位方法(T D OA)、基于信号到达时间的定位方法(TOA)、基于信号到达角度的定位方法（AOA）以及混合定位方法，由于RS SI定位方法较为简单，但受多径衰落和阴影效应的影响较大，使其定位精度较差，因此，该方法没有得到广泛的重视和应用；AOA定位方法定位精度较高，但系统设备复杂，成本较高。
T OA定位方法精度高，但对时间同步有较高要求；T OA需要严格的M S 与BS 时钟同步，而T DOA只需BS间的时钟同步即可，因此该文利用TDOA来确定目标点的位置。
1 定位系统的原理及总体设计方案无线定位系统主要包括以下几部分：天线阵列、高频放大器、选频滤波器、A/D转换部分、基于m at l ab 测向系统、信息显示部分。
系统的工作原理大概如下：首先由多个天线阵列接收到来自空中某一位置发射来的信号，由于从天线阵列接收到的信号非常微弱，因而必须要经过高频放大器放大。
然后经过选频滤波器进行滤波，滤去无用信号，保留有用信号。
由于任何一个处理器处理的都是数字信号，因此接收到的模拟信号要进行A/D转换，转换为数字信号。
转换后的数字信号送到基于m at l ab 测向系统进行T D OA定位。
这样就可以根据获得的时间差信息和一些参数对目标进行定位，并将定位信息送到显示部分。
2 计算信号点的位置m at l ab所完成的主要任务是根据天线阵列接收到的数据对目标的二维到达时间差的精确估计，并将其结果显示出DOI：10.16660/ k i.1674-098X.2016.28.090基于matlab的无线定位系统的设计与实现蒋争明 唐盛平（广东科技学院计算机系 广东东莞 523000）摘 要：随着智能天线的出现和蜂窝移动通信的发展，无线定位技术越来越受到大家的关注。
一、介绍matlab无线传感器实验代码的作用和重要性1. 无线传感器在现代科技中的重要性2. Matlab作为无线传感器实验的常用工具3. 无线传感器实验代码的编写和应用范围二、matlab无线传感器实验代码的基本框架及功能1. 无线传感器实验代码的基本框架概述2. Matlab在无线传感器实验中的应用功能3. 无线传感器实验代码的具体功能介绍三、matlab无线传感器实验代码的编写流程和技巧1. 无线传感器实验代码的编写步骤2. Matlab编程技巧在无线传感器实验中的应用3. 案例分析：matlab实现无线传感器数据采集和处理的代码编写流程四、matlab无线传感器实验代码的应用案例1. 传感器网络数据处理和分析2. 无线传感器节点控制和管理3. 无线传感器实验代码在工业生产中的应用实例分析五、matlab无线传感器实验代码的发展趋势1. 无线传感器技术的发展现状2. Matlab在无线传感器实验中的创新应用3. 未来matlab无线传感器实验代码的发展方向和趋势结尾：matlab无线传感器实验代码的未来展望和重要性总结1. 无线传感器技术和matlab在科学研究中的重要性2. 对matlab无线传感器实验代码的期望和推广应用3. 未来matlab无线传感器实验代码的发展方向和应用前景六、matlab无线传感器实验代码的应用案例无线传感器网络已经被广泛应用于许多领域，如环境监测、智能交通、智能家居、农业监测、医疗保健等。
在这些领域，无线传感器实验代码在数据采集、数据处理、节点控制等方面发挥着重要作用。
1. 传感器网络数据处理和分析通过matlab无线传感器实验代码，我们可以对传感器网络中的数据进行高效的处理和分析。
传感器网络中的数据通常具有时间序列、空间分布等特点，在处理这些数据时，我们需要进行信号处理、滤波、数据融合等操作，而matlab提供了丰富的工具箱和函数库，能够较为方便地实现这些操作。
基于Matlab仿真的区域传感器定位最佳节点布局研究作者：韩明冯立杰马庆禄来源：《中国新通信》2014年第20期【摘要】基于无源时差定位的方式在民用和警用上具有广泛的应用，其被动的工作方式以及隐蔽的性能在区域环境预警和监控中越来越发挥重要的作用。
本文首先对振动传感器定位的原理和方法进行了阐述，对时差无源定位的算法进行了研究，明确了节点中主站与副站基线的距离以及传感器的阵形等因素决定了定位精度的高低，从而提出了多节点协同定位中最佳站址布局的方式。
【关键词】时差定位定位精度传感器布站一、多节点区域协同定位系统简介根据工程的需要本文设计了多节点协同定位系统，本系统由节点模块、CAN通信模块、区域控制器模块、中心控制器模块、中心模块等五个模块组成。
其中每一个节点中的振动传感器与区域控制器通过CAN总线进行通信，而后经过滤波电路和A/D转换电路后，通过CAN 总线发送至中心控制器。
中心控制器通过时差定位原理来计算出振源的具体位置[1]。
二、联合测时差定位精度算法分析由上述分析可知二维空域的测时差定位系统主要由一个主阵和两个副阵共三个接收基阵组成。
假设主阵阵址为（x0，y0），副阵i阵址为（xi，yi），测得目标（x，y），到达主阵与各副阵的距离差为[3]。
由上述分析可得二维目标定位的观测方程为：（1）对上式方程关于x，y进行全微分得：（2）其中：本式中定位几何稀释精度GDOP可以如下表示：三、传感器阵列布局以及仿真假设各传感器的测量时差误差的标准差都相等，其均为0.1ms，各站接收站站址测量误差为0.5m，其中主站的坐标位置为（0，0），辅站的坐标位置为（100，0）、（-100，0），待测的振源目标坐标为（x，y），则相应仿真结果如图3-1所示，而后对阵形为等边三角形的传感器分布进行Matlab仿真，得到其定位精度分布图如图3-2所示：比较图3-1至图3-2所示的各种GDOP分布情况，可以看出，不同的基阵分布对应的GDOP分布等高线是不同的，布阵形式对于系统的定位精度有很大影响。
无线传感器网络中一种改进的三点定位算法谢绍国【摘要】无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术,广泛应用于军事、医疗、环境监测等领域,而定位是这些应用的前提和基础.因此,针对无线传感器网络节点自身定位技术的研究具有重要的理论和实际意义.为了有效地利用信标节点和提高定位精度,在研究三点定位算法的基础上,提出了改进的三点定位算法.理论分析表明,改进的三点定位算法进一步有效利用了信标节点,提高了节点定位精度.仿真实验结果显示,与三点定位算法相比,改进的三点定位算法减少了定位误差.%As a completely new information acquisition and processing technology, wireless sensor networks are widely used in military, medical, environmental monitoring and other fields, and location positioning is the premise and foundation of these applications. Therefore, it is of great theoretical and practical significance to study the self-localization technology of wireless sensor network nodes. In order to effectively utilize beacon nodes and improve positioning accuracy, the modified three-point positioning algorithm is proposed based on the study of three-point positioning algorithm. Theoretical analysis indicates that the modified three-point positioning algorithm can further utilize beacon nodes effectively and improve the positioning accuracy of nodes. Simulation results show that as compared with the traditional three-point positioning algorithm, the modified three-point positioning algorithm could reduce the positioning error.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2017(050)012【总页数】3页(P2756-2758)【关键词】无线传感器网络;三点定位;信标节点;定位误差【作者】谢绍国【作者单位】安庆师范大学,安徽安庆 246133【正文语种】中文【中图分类】TN911.21节点定位技术在无线传感器网络的节点部署中非常重要[1]。
基于matlab的无线传感网节点定位仿真基于matlab的无线传感网节点定位仿真摘要无线传感网络节点定位技术是无线传感网络重要的支撑技术之一。
节点位置信息不仅是事件监测的前提，也是网络拓扑自配置、提高路由效率、向观察者报告所需信息的基础;不知道所获信息所对应的位置，所获信息也失去了应有的意义。
无线传感网络节点部署是随机的，由于受到布设环境和自身因素的影响，如何最大限度提高节点定位精度是无线传感网络定位研究领域的一个难点。
因此，开展节点定位技术的研究具有重要理论和现实意义。
本论文介绍了无线传感网络发展历程和结构模型，分析了无线传感网络中的关键技术，深入讨论了无线传感网络节点定位技术。
着重研究了节点定位的概念、定位技术分类、定位的基本原理和基本方法，同时对现有的典型定位算法和定位系统进行了分析比较。
论文重点对无线传感网络定位技术中的非测距定位DV-hop算法进行了深入研究，详细分析了其存在误差的原因。
分别在二维和三维环境下提出了改进的节点定位算法。
(1)为了减小传统DV-hop算法的定位精度误差，论文在二维环境中提出了一种新的DV-hop定位算法。
(2)针对新DV-hop定位算法存在覆盖率较低的问题，提出了一种升级虚拟锚节点的定位算法。
(3)在三维环境下，提出了一种新的三维节点定位算法。
关键词:节点定位，DV-hop，锚节点，平均跳距权值，跳数权值WIRELSS SENSOR NETWORK NODE LOCATIONTECHNOLOGY SIMULATIONABSTRACTThe wireless sensor network node location technology is an important supporting technology for WSN. The node position information of WSN is not only the premise of monitoring events, but also it is the basis of the network topology from the self-configuration, improve routing efficiency and reporting the information required to observers. If we do not know the position information, the information we are interested will lose its proper meaning. Wireless sensor network nodes are randomly deployed. How to maximize the localization accuracy of localization is a difficult research area in wireless sensor networks for the effect of the layout environment and factors of its own. Therefore the research for the wireless sensor network node location technology has important theoretical and practical significance.This paper introduced the development course of wireless sensor network and the architecture model of the wireless sensor network, analyzed the key technology for wireless sensor networks, and thoroughly discussed wireless sensor network node location technology. Focused on the concept of node localization, the location classification, the basic principles and methods of localization, and the criteria of positioning performance evaluation are made a more detailed analysis and research, while some typical existing location algorithms and systems are made a brief introduction and comparison. The paper focused on the Range-free positioning algorithm of wireless sensor networks DV-hop in-depth study, and analyzed the reasons for the existence of error in detail. Then, this paper presented the improved localization algorithms in two-dimensional and three-dimensional environment respectively.(1) The paper presented a new DV-hop localization algorithm in the two-dimensional environment to improve localization accuracy error of traditional DV-hop algorithm.(2)For the novel DV-hop localization algorithm have the problem of low coverage, a location algorithm which upgraded the virtual anchor nodes algorithm was presented.(3)In the three-dimensional environment, the paper presented new three-dimensional localization algorithms.KEYWARDS: node location, DV-hop, anchor node average hop-distance weight hop weight目录1绪论 (2)1．1 研究背景目的及意义 (2)1．1．1 研究背景 (2)1．1．2 研究意义 (2)1．2 国内外研究应用现状与发展趋势 (3)1.2.1 国内外研究应用现状 (3)1.2.2 发展趋势 (4)1.3 论文研究思路及章节结构 (4)2无线传感网络的组成结构及其关键技术 (6)2.1 无线传感网络体系结构 (6)2.2 无线传感网络的关键技术 (9)2.3 无线传感网络的应用 (11)3无线传感网络定位基本原理 (13)3.1 无线传感网络定位技术概述 (13)3.1.1 无线传感网络定位的概念 (13)3.1.2 无线传感网络定位技术有关术语 (14)3.1.3 无线传感网络定位技术特点 (14)3.1.4 无线传感网络定位技术相关应用 (15)3.2 无线传感网络定位基本方法 (16)3.2.1 基本原理 (16)3.2.2 节点间距离的测量方法 (17)3.2.3 目标位置计算方法 (20)3.3 无线传感网络典型定位算法和定位系统 (23)3.3.1 几种典型的定位算法 (23)3．4 本章小结 (28)4DV-hop算法研究 (29)4．1 引言 (29)4.2 传统DV-hop算法 (29)4.3 传统DV-hop算法误差分析 (30)4.4 新的DV-hop算法的设计及其实现 (33)4.4.1 跳数计算 (33)4.4.2 节点距离的计算 (33)4.4.3 锚节点组的选定和位置估计 (35)4.5 本章小结 (36)5三维节点定位方法 (37)5.1 引言 (37)5.2 三维节点定位的必要性 (37)5.3 几种典型三维节点定位算法 (37)5.3.1 传统质心算法 (37)5.3.2 一种新的质心算法 (39)5.3.3 Landscape-3D算法 (41)5.3.4 APIS算法 (42)5.4 新三维节点定位算法的设计及其实现 (43)5.4.1 跳数计算 (43)5.4.2 距离计算 (43)5.4.3 位置估计 (43)5.4.4 新三维定位算法的执行 (46)5.4.5 仿真实验 (46)5.5本章小结 (48)全文总结 (49)参考文献 (50)致谢 (51)1绪论1．1 研究背景目的及意义1．1．1 研究背景随着无线技术的快速发展和日趋成熟，无线通信也发展到一定的阶段，其发展的技术越来越成熟，方向也越来越多，越来越重要，大量的应用方案开始采用无线技术进行数据采集和通信。
物联网工程课程设计
基于Matlab的无线传感器网络节点定位仿真
姓名：
学号：
班级：
二○一六年六月
目录
一、绪论 (1)
1.1 研究背景 (1)
1.2 研究意义 (1)
1.3 研究内容 (1)
二、设计要求及方案 (1)
2.1 设计要求 (1)
2.2 设计方案 (1)
三、基于无线传感器网络节点定位算法 (1)
3.1 定位算法简介 (1)
3.2 三角测距定位算法 (1)
四、定位算法在Matlab下仿真 (1)
4.1 参数设定 (1)
4.2 仿真实验 (1)
4.3 实验分析 (1)
五、结论..................................................... 错误!未定义书签。
参考文献..................................................... 错误!未定义书签。
一、绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 研究内容
二、设计要求及方案
2.1 设计要求
2.2 设计方案
三、无线传感器网络节点三角定位算法
3.1 定位算法简介
3.2 三角测距定位算法
四、定位算法在Matlab下仿真
4.1 参数设定
4.2 Matlab代码及仿真结果
4.3 实验分析
五、结论
参考文献
[1] 董跃钧基于ZIGBEE技术的室内定位算法研究及应用数字技术与应用2012年
1。
3.4 TDOA算法仿真我们取节点总数为100个，已知节点为20个，通信半径为60米，边界长宽均为100米，已知节点坐标和未知节点坐标均随机产生，定位结果如下：绝对误差3.3225e-13米，相对误差 5.5376e-13%,均接近于0（盲节点的定位误差视为0），所有节点均可被定位且它们的定位误差几乎为0。
因为将盲节点的定位误差视为0，则此TDOA定位算法的误差来源于计算过程中的小数位数的取舍，这样的误差是十分小的与接近于0的运算结果相符。
注：≈0表示接近于0（远小于1）。
绝对误差：定位出的未知节点的坐标与实际坐标相差的距离值平均绝对误差：N次运算绝对误差的均值相对误差：绝对误差与节点通信半径的比平均绝对误差：N次运算相对误差的均值平均盲节点比例：盲节点总数占总未知节点数的比例将不能被定位的节点的估计位置全置为（0,0）图XX.基于TDOA算法的定位仿真结果图XX.基于TDOA算法的定位仿真定位出来的每个未知节点的对误差同样的因为已知节点和未知节点坐标均为随机产生，所以定位结果的误差也具有随机性，因此保持上述条件不变做多次运算求定位误差的平均值则可以表示在上述条件下定位的一般误差水平1次10次20次40次50次100次200次300次500次800次平均绝对误差（米）≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0平均相对误差（%）≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 ≈0平均盲节比例（%）0 0 0.062500.031250.050000.037500.068750.087500.077500.13000表XX.多次运算后的平均绝对误差、平均相对误差、平均盲节比例从上表中我们可以看出，随着定位次数的增加平均绝对误差和平均相对误差一直是远小于1的，而平均盲节比例处于不稳定状态，因此我们选择做100次定位运算作为定位运算的代表值。
由于定位算法的原理导致了在已知节点通信半径外的未知节点间不能通信，所以会出现无法定位的盲节点，盲节点的出现还与网络的拓扑结构有关。
