基于信號接收系統的室內無線網絡定位
2.3 RSSI濾波處理
信號強度的定位算法中信號強度值隨環境的改變有很高的靈敏度,這會限制測量的準確度。事實上信號強度與距離之間的關系很不讓人滿意,在環境中存在很大的波動性。在室內環境下實測得到的RSSI與節點間距離的關系曲線如圖2所示。當傳輸距離較近的時候,RSSI值衰減得較快;當傳輸距離越遠,衰減得越慢,接收強度對傳輸距離的變化表現不明顯。在實際中,某一時間段內接收節點可以收到n個RSSI值,由于非視距和多徑的影響,導致這些RSSI值具有很大的波動性,在代入公式進行計算之前,先進行濾波處理,得到一個比較準確的值,然后再進行計算。
本文采用高斯濾波模型進行RSSI濾波。引入高斯模型進行處理的原則是:在自然現象和社會現象中,大量隨機變量都服從或近似正態分布,如材料性能、零件尺寸、化學成分、測量誤差、人體高度等。
高概率發生區,選擇概率大于O.6(O.6的取值是根據工程中的經驗值)的范圍。經過高斯濾波后,RSSI的取值范圍為[0.15σ+μ,3.09σ+μ]。
其中:
把該范圍內的RSSI值全部取出,再求幾何平均值,即可得到最終的RSSI值。
在d=1m處,采集50組RSSI值,進行高斯濾波處理。
如圖3所示,濾波前RSSI波動比較大,濾波后比較平滑。濾波前|RSSI|的平均值為38.9,計算距離d=O.71m;濾波后|RSSI|的平均值為39.42,計算距離d=O.81m。顯然,高斯濾波能很好地提高測距精度。
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