فهرست:
فصل 1: مقدمه. 1
فصل 2: سیستمهایفراپهنباند..................................................................................................................5
2-1- مقدمه. 5
2-2- خواص سیگنالهای فراپهنباند. 7
2-3- استانداردها درسیستمهای فراپهنباند. 9
2-4- مدولاسیون در سیستمهای فراپهنباند. 10
2-5- دسترسی چندگانه درسیستمهای فراپهنباند. 11
فصل 3: شبکههایاقتضاییبیسیم.........................................................................................................21
3-1- مقدمه. ......22
3-2- دستهبندی سیستمهای مکانیاب.. 22
-3- دستهبندی الگوریتمهای مکانیاب در شبکههای حسگر.....................................................................................16
انواع روشهای فاصلهیابی...........................................................................................................................................30
3-4-1- مکانیابی بر اساس قدرت سیگنال..................................................................................................................... 31
3-3-2- مکانیابی براساس زاویه رسیدن سیگنال............................................................................................................32
3-3-3- مکانیابی بر اساس زمان رسیدن سیگنال..... ....................................................................................................35
3- 5- استراتژیهای تشخیص پیک برای سیستمهای مکانیاب زمانی......................................................................39
3 - 6- مشکلات مکانیابی براساس زمان..........................................................................................................................40
3-7- تکنیکهای تخمین مکان............................................................................................................................................42
3-8- فناوریهای در دسترس برای سیستمهای مکانیاب.............................................................................................45
فصل 4: استفاده از فناوری فراپهنباند برای سیستمهای مکانیاب..................................................47
4-1- استفاده از سیگنالهای فراپهنباند برای مکانیابی...............................................................................................47
4-2- آشکارسازی سیگنالهای فراپهنباند و بررسی مدل کانال در استاندارد 802.15.4a 65
4-3- باندهای تشخیص خطا. 56
4-4- مدل کردن اندازهگیریها. 59
4-5- باند خطای مکانی.. 61
4-6- فاصلهیابی بر اساس استاندارد 802.15.4a 65
فصل 5: بهینهسازی سیستمهای مکانیاب مبتنی بر فناوری فراپهنباند....................................... 67
5-1- استراتژیهای طراحی شبکههای مکانیاب.... 66
5-2- دستهبندی توپولوژی شبکههای حسگر برای مکانیابی..... 67
5-3- اثر چگالی گرهها در محیط برروی دقت مکانیابی..... 69
5-4- هدف تحقیق.. 73
5-5- پیادهسازی و شبیهسازی طرح الگوریتم بهینه. 73
5-5-1- موضوع طرح..................................................................................................................................................78
5-5-2- بررسی اثر فاصله روی باند خطای مکانی................................................................................................81
5-5-3- تشریح الگوریتم............................................................................................................................................82
5-5-4- تست و شبیهسازی الگوریتم برای محیطهای ساده...........................................................................91
5-5-5- الگوریتم بر مبنای تعداد گره مرجع........................................................................................................91
5-5-6- مقایسه توزیع تصادفی گرهها با جایگذاری بهینهی آنها...................................................................97
5-5-7- الگوریتم بهینهیاب بر مبنای دقت دلخواه..............................................................................................99
فصل 6: نتیجهگیری وپیشنهادات... 102
مراجع : 105
منبع:
J. Hightower and G. Borriello, "Location systems for ubiquitous computing", IEEE Computer,34:8, 2001.
S. J. Ingram, D. Harmer and M. Quinlan," Ultra-wideband indoor positioning systems and their use in emergencies", In Proc. IEEE Position Location and Navigation Symp, 2004.
Stojmenovic and J. Wu, "Broadcasting and Activity-Scheduling in Ad Hoc Networks", 2007.
M. Ghavami, L.B. Michael and R. Kohno, "Ultra Wideband Signals and Systems in Communications Engineering", Wiley, 2004.
H. Nikookar and R. Prasad, "Introduction to Ultra Wideband for Wireless Communications," Springer, 2009.
M. barbeau and E. kranakis, "Principles of Ad Hoc Networking," Wiley, 2007.
R.J. Foerster, "Channel modeling sub-committee report",Technical report, P802.15-02/490rl-SG3a, IEEE 802.15 Working group for Wireless Personal Area Networks, February 2003.
A. F. Molisch, K. Balakrishnan, C. C. Chong, et al., IEEE 802.15.4a channel model – final report. Sep. 2004. [Online].
A. Alvarez, G. Valera, M. Lobeira, R. Torres and J. L. Garcia, "New channel impulse response model for UWB indoor system simulations", In Proc. IEEE Veh. Technol. Conf. (VTC), May 2003, pp. 1–5.
H. V. Poor," An Introduction to Signal Detection and Estimation", New York: Springer-Verlag, 1994.
Baris Fidanand Guoqiaung Mao, "Localization Algorithm and Strategies for Wireless Sensor Networks",information science refrence.New York , 2009.
.L. Doherty, L. El Ghaoui, and K. S. J. Pister." Convex position estimation in wireless sensor networks", In Proceedings of Infocom 2001, April 2001.
. Y. Qi, "Wireless geolocation in a non-line-of-sight environment", Ph.D. Dissertation, PrincetonUniversity, Dec. 2004.
J. J. Caffery, "Wireless Location in CDMA Cellular Radio Systems", Boston: Kluwer Academic Publishers, 2000.
G. L. Turin, “An introduction to matched filters,” IRE Trans. Information Theory, vol. IT-6, no. 3, pp. 311–329, June 1960.
Li, X"Super-Resolution TOA Estimation with Diversity Techniques for Indoor Geolocation Applications", PhD Thesis, WPI.
Heidari, M., Akgul, F. O., & Pahlavan, K"Identification of the Absence of Direct Path in Indoor Localization System", IEEE PIMRC 2007 (pp. 1-6).
Y. Qi,"Wireless geolocation in a non-line-of-sight environment", Ph.D. Dissertation, Princeton University, Dec. 2004.
Savvides, A., Garber, W. L., Moses, R. L., & Srivastava, M. B. " An analysis of error inducing parameters in multihop sensor node localization", IEEE Transactions on Mobile Computing, 4(6), 567-577.
G. L. Turin, “An introduction to matched filters,” IRE Trans. Information Theory, vol. IT-6, no. 3, pp. 311–329, June 1960.
Lanzisera, S., Lin, D., & Pister, K," RF Time of Flight Ranging for Wireless Sensor Network Localization", Proceedings of the IEEE Workshop on Intelligent Solutions in Embedded Systems, 2006.
H.V. Poor, "An Introduction to Signal Detection and Estimation", Springer-Verlag, NewYork,1994
T. Kaiser, Ed., UWB Communications Systems: A Comprehensive Overview,EURASIP Series on Signal Processing and Communications, Hindawi Publishing,New York, 2005.
. A. Catovic and Z. Sahinoglu, “The Cramer-Rao bounds of hybrid TOA/RSS and TDOA/RSS location estimation schemes,” IEEECommun. Lett., vol. 8, pp. 626–628, Oct. 2004.
D.B. Jourdan, D. Dardari, and Moe Z.Win, ”Position Error Bound for UWB Localization in Dense Cluttered Environments”, IEEE Communication Society, IEEEICC 2006.
Kanaan M., Akgul, F. O., Alavi, B. and Pahlavan.,"A Study of the Effects of Reference Point Densityon TOA-Based UWB Indoor Positioning Systems" , In the 17th Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 2005.
R. Verdone, D. Dardari, G. Mazzini, A. Conti ,"Wireless Sensors an Actuator Networks": Technologies, Analysis and Design, Elsevier, 2008.
H. Zhan , Jean-Yves L. Boudec, J.Ayadi1 and John Farserotu, "Ziv-Zakai Lower Bound for Impulse Radio Ultra-WideBand Ranging Error Based on Geometry of Indoor Environments":Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique, 2007.
EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, Special Issue on Cooperative Localizationin Wireless Ad Hoc and Sensor Networks, 2008.
D.B. Jourdan and N. Roy, ”Optimal sensor placement for Agent localization“, proceeding IEEE/ION PLANS,pages 128-139, April 2006.
Priyantha, N. B, Balakrishnan, H., Demaine, E.,and Teller, S" Anchor-Free Distributed Localizationin Sensor Network," LCS Tech. Report #892, MIT, USA, 2005 .
Shang, Ruml, Zhang, and Fromherz" Localization from mere connectivity In MobiHoc", 2003.