توضیحات
تحقیق موقعیت یابی موبایل بر اساس سیگنال های فرصت
چکیده
مساله تعیین موقعیت کاربر در شبکه بیسیم مسالهای است که امروزه مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. ارایه بسیاری از سرویسهای مخابراتی وابسته به اطلاعات موقعیتی افراد میباشد. اطلاعات موقعیتی کاربر در زمینههای نظامی، صنعتی، پزشکی و حتی کاربردهای عمومی مثل استفاده از اینترنت سیار، مورد استفاده قرار میگیرد. در کاربردهای نظامی برای ردیابی سربازان از سیستمهای موقعیتیابی استفاده میشود. در مکانهای صنعتی برای تامین ایمنی کارگران و در بیمارستانها برای ردیابی بیماران با اختلالات عصبی، میتوان از یک وسیله الکترونیکی کوچک که قابلیت موقعیتیابی دارد، استفاده کرد. منظور از موقعیتیابی، تعیین مختصات جغرافیایی میباشد. پارامترهای مکانیابی و همزمان سازی دو عنصر وابسته بهم و از عناصر کلیدی در بسیاری از برنامه های کاربردی هستند که معمولا مستقل از هم عمل می کنند. اما از آنجا که سرویس های همزمان سازی پیش نیاز الگوریتم های مکانیابی هستند و اطلاعات در رابطه با مکان حسگرها برای تخمین انتشار مورد استفاده قرار می گیرند، مکان یابی و همزمان سازی را می توان در کنار هم انجام داد. از مزایای این روش می توان به صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی که ناشی از کاهش تعداد مبادلات پیام می باشد اشاره کرد. در این تحقیق موقعیت یابی براساس اندازه گیری های زمانی ارایه شده است. انتقال دهنده های رادیویی از ایستگاه های ثابتبرای مکان یابی گره کور به کار گرفته می شود. برای این منظور، تخمین گر وزنی ارایه شده که کارایی آن نشان داده شده است.
کلید واژه: شبکه های حسگر بیسیم، مکانیابی، همزمان سازی،
فهرست مطالب
فصل دوم: مروری بر کارهای پیشین.. 7
فصل اول
مساله تعیین موقعیت کاربر در شبکه بیسیم مسالهای است که امروزه مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. ارایه بسیاری از سرویسهای مخابراتی وابسته به اطلاعات موقعیتی افراد میباشد. اطلاعات موقعیتی کاربر در زمینههای نظامی، صنعتی، پزشکی و حتی کاربردهای عمومی مثل استفاده از اینترنت سیار، مورد استفاده قرار میگیرد. در کاربردهای نظامی برای کنترل سربازان از سیستمهای موقعیتیابی استفاده میشود. در مکانهای صنعتی برای تامین ایمنی کارگران و در بیمارستانها برای کنترل بیماران با اختلالات عصبی، میتوان از یک وسیله الکترونیکی کوچک که قابلیت موقعیتیابی دارد، استفاده کرد. منظور از موقعیتیابی، تعیین مختصات جغرافیایی میباشد. موقعیت یابی در شبکه های حسگر بی سیم امروزه به طور عمده برای خدمات مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. با این وجود، اهمیت خدمات تلفن همراه در کنار خدمات مبتنی بر مکان یابی و همزمان سازی روز به روز افزایش می یابد. همچنین الگوریتم های مدیریت منابع آینده ممکن است روی تخمین موقعیت و پیش بینی آن وابسته باشد. در این تحقیق محدودیت های مبتنی بر موقعیت یابی و همزمان سازی براساس اندازه گیری های شبکه حسگر بیسیم با توجه به اطلاعات موجود در محدوده تخمین دقیق موقعیت ارایه خواهد شد. موقعیت یابی در شبکه های حسگر بیسیم امروزه به عمده مورد استفاده قرار می گیرد. با این وجود، اهمیت آن روز به روز نمایان است به ویژه با پیشرفت خدمات مبتنی بر موقعیت یابی مکانی و بازی های موبایل می توان به ضرورت این مساله پی برد. در این راستا درباره احتمالات و محدودیت های اساسی مرتبط با موقعیت یابی موبایل براساس اندازه گیری های شبکه بی سیم موجود مسایل زیادی قابل طرح است. چنین احتمالاتی شامل رویکرد همجوشی حسگر و فیلترینگ مبتنی بر مدل است در حالی که محدودیت های اساسی با توجه به اطلاعات موجود در اندازه گیری ها در وضعیت مطلوب، شرایط سختی را روی دقت تخمین موقعیت ارایه می دهد.
خدمات مختلف مبتنی بر مکان در شبکه های ارتباطی بیسیم به موقعیت یابی موبایل بستگی دارد. نمونه های تجاری در گستره روش های دقت پایین براساس شناسایی سلول و روش های دقت بالا که ترکیبی از اطلاعات شبکه بیسیم و موقعیت ماهواره است در بر می گیرد. این روش ها به طور معمول شبکه محور بوده جایی که موقعیت در شبکه تعیین می شود و از طریق سرویس های خاص به کاربر ارایه می شود. بنا به دلایل لجستیک، موقعیت توسط اندازه گیری های استاتیکی تخمین زده شده و توسط ایستگاه تلفن همراه تهیه می شود. روش های مختلف مبتنی بر موقعیت در شبکه های ارتباط بیسیم بستگی به موقعیت یابی موبایل دارد. نمونه های تجاری با روش های دقت پایین براساس شناسایی سلول با اعمال الگوریتم گرادیان توسط تقریب عددی با استفاده از تکنیک های مبتنی بر مونت کارلو انجام می گیرد.
الگوریتمهای موقعیت یابی را میتوان به دو دسته الگوریتم های مبتنی بر شبکه و الگوریتمهای مبتنی بر کاربرسیارتقسیم بندی کرد. در الگوریتمهای مبتنی بر شبکه، محاسبات موقعیت یابی بطور عمده در شبکه انجام میشود و به دلیل توان پردازشی بالای شبکه، امکان بکاربردن الگوریتم های پیچیده تر وجود دارد.
صرفنظر از محل انجام محاسبات، مساله موقعیت یابی شامل دو مرحله است. در مرحله اول پارامترهایی نظیر زمان انتشار سیگنال، زاویه دریافت سیگنال و یا توان سیگنال دریافتی نسبت به چند نقطه مرجع با موقعیت معلوم اندازه گیری می شود؛ و در مرحله دوم با تکیه بر داده های به دست آمده و با بکارگیری تکنیک های پردازش داده، تخمین موقعیت کاربرسیار به دست می آید. انجام پروژه متلب
تکنیک های سیستم موقعیت یابی بیسیم به اینصورت گروه بندی می شوند:
1-سیستم های بر اساس زمان ورود سیگنال (TOA)
2- سیستم های بر اساس اختلاف زمان ورود سیگنال (TDOA)
3- سیستم های بر اساس زاویه ورود سیگنال (AOA)
4- سیستم های بر اساس توان سیگنال دریافتی (RSS)
در تکنیک موقعیت یابی با استفاده از زمان ورود سیگنال، زمان انتشار سیگنال بین نقطه مرجع و کاربرسیار اندازه گیری شده و با در نظر گرفتن سرعت انتشار سیگنال، فاصله بین نقطه مرجع و کاربرسیار به دست می آید. با معلوم بودن این فاصله، موقعیت کاربرسیار از برخورد دایره های ناشی از مکان هندسی کاربرسیار به دست می آید. درتکنیک موقعیت یابی با استفاده از اختلاف زمان ورود سیگنال، تفاوت زمان انتشار سیگنال بین دو نقطه مرجع و کاربرسیاراندازه گیری می شود؛ دراین روش نیاز به همزمان سازی بین فرستنده و گیرنده نمی باشد واین مزیت TDOA نسبت به TOA است. در این روش مکان هندسی به صورت هذلولی است و محاسبه موقعیت مستلزم حل معادلات پیچیده تری در مقایسه با روش TOA می باشد.
|
F. Winkler, E. Fischer, E. Grass, and P. Langend¨ orfer, “An indoor localization system based on DTDOA for different wireless LAN systems,” in 2006 IEEE WPNC |
[1] |
|
H. H. Fan and C. Yan, “Asynchronous differential TDOA for sensor self-localization,” in 2007 ICASSP |
[2] |
|
A. Nagy, R. Exel, P. Loschmidt, and G. Gaderer, “Time-based localisation in unsynchronized wireless LAN for industrial automation systems,” in 2011 IEEE ETF |
[3] |
|
Y. Wang, X. Ma, G. Leus, and P. H¨ andel, “Robust time-based localization for asynchronous networks,” IEEE Trans. Signal Process., vol. 59, no. 9, Sept. 2011 |
[4] |
|
B. Xu, G. Sun, R. Yu, and Z. Yang, “High-accuracy TDOA-based localization without time synchronization,” IEEE Trans. Parallel Distrib Syst., vol. 24, no. 8, pp. 1567–1576, Aug. 2013. |
[5] |
|
R. T. Rajan and A.-J. van der Veen, “Joint ranging and synchronization for an anchorless network of mobile nodes,” IEEE Trans. Signal Process., vol. 63, no. 8, pp. 1925–1940, Apr. 2015 |
[6] |
|
Angelo Coluccia, Member, IEEE, Fabio Ricciato, and Giuseppe Ricci, Senior Member, IEEE,’’ Positioning Based on Signals of Opportunity’’, IEEE COMMUNICATIONS LETTERS, VOL. 18, NO. 2, FEBRUARY 2014. |
[7] |
|
A. Yeredor, “On passive TDOA and FDOA localization using two sensors with no time or frequency synchronization,” in Proc. IEEE Int Conf. Acoust., Speech Signal Process., May 2013, pp. 4066–4070. |
[8] |
|
M. Leng, S. G. Razul, C. M. S. See, W. P. Tay, C. Cheng, and F. Quitin, “Joint navigation and synchronization using SOOP in GPSdenied environments: Algorithm and empirical study,” in Proc. Sensor Signal Process. Defence (SSPD), Sep. 2015, pp. 1–5. |
[9] |
|
C. Yan and H. H. Fan, “Asynchronous differential TDOA for non-GPS navigation using signals of opportunity,” in 2008 ICASS |
[10] |
|
C. Yang, T. Nguyen, D. Venable, L. White, and R. Siegel, “Cooperative position location with signal of opportunity,” in 2009 IEEE Aerospace & Electronics Conference |
[11] |
|
D. Zachariah, A. De Angelis, S. Dwivedi, and P. H¨ andel, “Selflocalization of asynchronous wireless nodes with parameter uncertainties,” IEEE Signal Process. Lett., vol. 20, no. 6, June 2013. |
[12] |
توجه:
لینک دانلود فایل تحقیق موقعیت یابی موبایل بر اساس سیگنال های فرصت بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش تحقیق
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.