۳-۲-۴- الگوریتم تخمین فاصله از طریق اندازه‌گیری قدرت سیگنال دریافتی
در الگوریتم تخمین فاصله از طریق اندازه‌گیری قدرت سیگنال [۲۴]، فاصله بین حسگرهای همسایه را با اندازه‌گیری قدرت سیگنال دریافتی تخمین می‌زنند که این روش بر مبنای ویژگی استاندارد قدرت سیگنال دریافتی[۴۱] (RSSI) که در بسیاری از وسایل بی‌سیم یافت می‌شود، استوار می­باشد زیرا نیاز به هیچ سخت‌افزار اضافی ندارد و بعید است که اثر مهمی روی مصرف انرژی، اندازه حسگر و قیمت آن داشته باشد. با توجه به اینکه در فضای آزاد قدرت سیگنال دریافتی(RSS) با معکوس مجذور فاصله بین گیرنده و فرستنده متناسب می‌باشد می‌توان توان دریافتی(Pr(d)) را از رابطه۳-۲ بدست آورد.

(۳-۲)

در رابطه۳-۲، Pt اشاره به توان فرستنده، Gt و Gr به ترتیب اشاره به بهره­ی آنتن فرستنده و گیرنده و اشاره به طول موج سیگنال ارسالی بر حسب متر دارند. هرچند که مدل فضای آزاد به هر حال ایده­آل نیست و انتشار سیگنال با بازتاب، انکسار و تفریق تحت تاثیر قرار می‌گیرد، اما این موضوع به تجربه پذیرفته شده است که Pr(d) مربوط به قدرت سیگنال دریافتی در فاصله d از فرستنده در یک مکان خاص به صورت یک توزیع تصادفی lognormal می‌باشد که مقدار میانگین این توزیع وابسته به مکان می‌باشد. بنابراین Pr(d) را می‌توان از رابطه۳-۳ بدست آورد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

(۳-۳)

در رابطه۳-۳، P0(d0) اشاره به توان مرجع شناخته‌شده بر مبنای دسی‌بل- میلی وات(dbm) در فاصله مرجع d0 از فرستنده دارد. np اشاره به افت توان در مسیر دارد. این پارامتر وابسته به محیط می‌باشد و نرخی را که قدرت سیگنال دریافتی با فاصله کم می‌گردد را محاسبه می‌کند. اشاره به متغییر تصادفی گوسی با میانگین صفر و انحراف معیار دارد که به منظور محاسبه اثر shadowing به کار گرفته شده است.
با بهره گرفتن از رابطه۳-۳ و قدرت سیگنال دریافتی بین فرستنده و گیرنده‌ای که در فاصله dij از فرستنده قرار دارد، فاصله بین فرستنده و گیرنده به وسیله رابطه۳-۴ بدست آورده می‌گردد. در این رابطه Pij اشاره به قدرت سیگنال دریافتی بین فرستنده و گیرنده دارد.

(۳-۴)

۳-۲-۵- الگوریتم مکان‌یابی به وسیله GPS
در این الگوریتم مکان‌یابی به وسیله GPS [24]، از ۲۴ ماهواره که در مدار میانی زمین قرار دارند استفاده می‌گردد. مدار میانی زمین در فاصله ۲۰۲۰۰ کیلومتری از زمین قرار دارد. هر کدام از ماهواره‌ها به منظور همگام‌سازی بین ماهواره‌ها مجهز به چندین ساعت اتمی با دقت بسیار بالا می‌باشند. در این الگوریتم یک گیرنده GPS در سطح زمین قرار دارد فاصله خود را از ماهواره‌های GPS از طریق الگوریتم زمان انتشار یک طرفه بدست می‌آورد و بنابراین به صورت ایده آل با بهره گرفتن از اطلاعات بدست آمده توسط سه ماهواره، گیرنده GPS می‌تواند موقعیت خود را بدست می‌آورد. با توجه به اینکه در همگام‌سازی ساعت گیرنده و ماهواره‌ها خطاهای محاسباتی وجود خواهد داشت از الگویتم های تصحیح خطا مانند روش‌های مثلث سازی[۴۲] استفاده می­گردد تا ساعت گیرنده با دقت بیش از ns100 به ماهواره‌ها همگام شود.
روش مثلث سازی [۲۵]:
در این روش به منظور بدست آوردن موقعیت حسگر غیر مرجع که دارای مکان نامشخص می‌باشد از حسگرهای مرجعی که مکان آنها مشخص می‌باشد استفاده می‌گردد. همان طور که در شکل ۳-۲ نشان داده شده است در این روش فرض گردیده است که حسگر غیر مرجع دارای موقعیت (x,y) می‌باشد و هر کدام از حسگرهای مرجع i دارای موقعیت (xi,yi) و زاویه با محور x می‌باشند. در شکل ۳-۲، S1 و S2 حسگرهای مرجع، و به ترتیب زاویه حسگر مرجع ۱ و ۲ با محور x می‌باشند و X نیز به حسگر غیر مرجع اشاره دارد.
شکل ۳-۲: روش مثلث سازی[۲۵].
بنابراین در این روش با مشخص بودن موقعیت حسگرهای مرجع و زاویه آنها با محور x و با توجه به رابطه۳-۵ می‌توان موقعیت حسگر غیر مرجع x را بدست آورد.

(۳-۵)

در این روش به وسیله هر کدام از زوج حسگرهای مرجع (Si,Sj) موقعیت حسگر غیر مرجع بدست آورده می‌شود و به وسیله رابطه۳-۶ دقت تخمین بدست آوردن موقعیت حسگر غیر مرجع توسط آن زوج حسگر مرجع بدست آورده می‌شود. هر کدام از زوج حسگرهای مرجعی که دقت تخمین آن‌ها کمتر از دیگر زوج حسگرهای مرجع باشد به عنوان زوج حسگر مناسب انتخاب می‌گردد و به وسیله این زوج حسگر موقعیت حسگر غیر مرجع بدست آورده می‌شود.

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...