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基于无线传感网络的视频监控系统设计与实现[图]
http://www.cww.net.cn   2012年3月28日 14:02    

距离为d 时,三个testNode 节点分别向RevNode 发送40 个数据包,RecvNode 节点提取出接收到的120 个数据包中的RSSI 值并求其平均值,如此实验重复10 次,再对所有平均值求均值,如图2 所示。

图2 距离为1米时2号锚节点的RSSI值

由此易知,每个距离d 就对应着一个RSSI 均值,对所有数据汇总后,得到如下RSSI和距离之间的关系如图3 所示。

图3 距离和RSSI之间的关系

1.2 曲线拟合

本文利用曲线拟合中的指数拟合和多项式拟合的办法找函数关系。通过一系列实验并计较得到三次多项式拟合效果最好。拟合得到的函数表达式如式2 所示。

图4 所示为三次多项式与指数拟合得到的距离与RSSI 关系对比图,从图中可以明显看出,利用三次多项式拟合出来的曲线和实际情况更吻合。

图4 三次多项式与指数拟合得到的距离与RSSI 关系对比

1.3 校正处理

无线传感器节点因受环境因素较大,故在用接收到的RSSI 值进行计算前因先进行RSSI值校正处理。首先,设定RSSI 取值的最小和最大临界值,当实验测量到的RSSI 值远远小于最小临界值则令其等于最小临界值,或者RSSI 远远大于最大临界值时则令其等于最大临界值,如果RSSI 和临界值相差不大,则根据从实验过程中得到的经验对该RSSI 值进行适当校正,使该RSSI 值回到临界区域内部。

1.4 滤波

第一步:设定RSSI 的期望值,如式(3)式所示:

其中, R 0 是预期的RSSI 值,R 是实际得到的RSSI 值, R 1 是前一次得到的RSSI 值,R2是在此之前的第二次得到的RSSI 值,α、β、γ 分别是R, R1 , R2 在期望值中所占的权重,分别将其设置为0.6,0.25,0.15。

第二步:设定阈值,阈值是在大量实验基础上进行总结再设定的,该系统中设为0.5。

第三步:除噪,若期望值0 R 和当前值R 差的绝对值小于设定的阈值,就让令上一次的值作为当前值,R= 1 R ,同时2 R = 1 R;若期望值和当前值差的绝对值已经大于阈值,则令期望值作为当前值,R= R 0 ,同时, R2 = R 1 , R 1 = R 0 ;实验结果表明:通过以上滤波处理,不仅减小了节点不稳定带来的轨迹震荡,节点的轨迹变化曲线更加趋于平缓。

1.5 串口数据提取

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来源:中国通信网通信技术   编 辑:高娟    联系电话:010-67110006-853
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