为提高无线传感器网络(WSN)定位系统的定位精度,本文从软件及硬件两方面入手,根据系统特点研究控制算法、开发控制程序、搭建外围电路,实现了电小可操控寄生阵列辐射器(ESPAR)智能天线与nanoPAN5375 WSN定位系统相结合,使后者可根据通信质量控制前者的波束指向,使其始终指向通信质量较好的方向,从而提高系统信噪比、信干比,最终提高定位精度。之后在办公室环境中进行了定位实验,N次重复实验所得定位结果均值的定位误差为0.36m,标准差为0.15 m。本文对于研究如何提高WSN定位系统的定位精度具有重要意义。 智能天线电小可操控寄生阵列辐射器(ESPAＲ)智能天线由英国国家物理实验室(NPL)设计研制，具有电小及低功耗的特点，具有一个射频端口及六个控制电压端口，可在0°、60°、120°、180°、240°以及300°六个方向上根据控制电压大小任意切换波束指向，增益为4～5dB，工作频率为2．4～2．5GHz［3-4］。本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.comWSN定位系统设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机倒角机天线俯视图如图1所示，侧视图如图2所示。图1ESPAＲ俯视图图2ESPAＲ侧视图2nanoPAN5375开发工具2．1nanoPAN5375工作原理nanoPAN5375开发工具是基于nanoPAN5375射频模块的WSN定位系统开发平台，其代码开源，硬件模块化，便于开发应用。系统包括开发板、天线、编译器、数据线及软件安装光盘，如图3所示。图3nanoPAN5375开发工具开发板分为三类共6块，包括1个基站(BS)、1个目标节点(TAG)以及4个锚节点(AN)。其中，BS与控制电脑(PC)相连，负责将PC指令传送给TAG，并收集TAG采集到的距离信息传送给PC;PC负责将距离信息转化为位置坐标，并在屏幕上显示实时位置;TAG为定位对象可在定位区域内任意移动，它负责发起定位，通过广播的方式将定位指令发送给各个AN，并接收AN信息，计算与各个AN之间的距离，之后将距离信息传送给BS;AN位置已知且固定不动，它负责回应TAG的定位请求，发送测距信息。2．2nanoPAN5375定位原理定位的前提是测距，nanoPAN5375采用“对称双边双向测距法”测量TAG与AN之间的距离，其原理如下:TAG主动向AN发送测距数据包A1请求测距，AN收到A1后生成数据包A2返回给TAG，AN生成A2所用时间为T2，TAG从发送A1到接收到A2所用时间为T1。AN发送A2之后随即主动生成数据包B1发送给TAG，TAG收到B1之后生成数据包B2返回给AN，TAG生成B2所用时间为TWSN定位系统设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机倒角机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com