改进RSSI技术提升煤矿井下定位精度与系统鲁棒性
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更新于2024-09-04
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本文主要探讨了在煤矿井下环境中的定位技术改进,特别是针对无线信道信号传播复杂性的问题。研究者崔丽珍、李蕾、高丽丽和陈阳阳提出了一种结合接收信号强度复合滤波器(Received Signal Strength Indicator, RSSI)、一元线性回归测距模型和多边定位方法的新型定位算法。传统的RSSI值由于受到无线信号衰减、多径效应等因素的影响,其定位精度在井下环境中往往受限。为了克服这些问题,他们设计了一种在线与离线相结合的方法,通过TinyOS操作系统驱动的无线传感器网络节点进行信号处理和模型建立。
首先,接收信号强度复合滤波器被用来增强信号的质量,减少噪声和干扰的影响。通过集成多种滤波器,如低通滤波器、高通滤波器或自适应滤波器,可以有效地提取出更准确的RSSI信号,从而提高定位的可靠性。
其次,引入的一元线性回归测距模型利用历史数据和当前的RSSI读数来估计信号源的距离,这有助于减少距离估计误差,提升定位精度。这种模型假设信号强度与距离之间存在线性关系,并通过统计分析优化参数,使定位更加精准。
再者,多边定位方法利用多个接收节点同时接收到的信号进行定位,通过比较不同节点之间的信号差异,计算目标位置的几何中心,这种方法在无线环境下尤其适合,因为它能够抵消单一节点测量的不确定性。
通过这些技术的综合应用,论文作者在实际的井下巷道试验中验证了改进的RSSI定位技术的有效性和实用性。结果显示,该技术显著提高了定位精度,增强了系统对环境变化的鲁棒性,对于复杂且信号质量较低的煤矿井下环境来说,具有很高的实用价值。因此,这项工作对于提升煤矿井下的通信与定位效率,保障工作人员和设备的安全具有重要意义。
该研究的主要关键词包括井下定位、RSSI、无线传感器网络、复合滤波器以及信号传输模型,这些都是深入理解并实施这一技术的关键概念。这篇文章提供了一个有效的解决方案,为煤矿井下无线定位技术的发展做出了贡献。
2020-05-25 上传
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