[發明專利]一種基于智能手機的傳感器網絡節點自定位方法

有效

• 申請號: 201510613496.4
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN105323772B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 王智;方文浩;文祥計;張磊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種基于智能手機的傳感器網絡節點自定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將智能手機作為聲陣列傳感器網絡的節點，對聲陣列傳感器網絡進行系統部署，組建無線局域網；

(2)選擇聲陣列傳感器網絡中的一部智能手機作為控制節點，在其他手機節點的麥克風打開之后，控制它們依次發送和采樣LFM；

(3)對采樣獲得的波形進行檢波，抑制多徑效應的影響，借助TPSN協議的思想，獲得不同手機節點中聲信號的到達時間；該步驟包括以下子步驟：

(3.1)采用廣義互相關的方法對各部手機采樣獲得的波形進行檢波，從而得到調頻聲信號的到達時間；

(3.2)由于聲信號在傳播過程的多徑效應，會影響對聲信號到達時間的估計，為了提高其估計精度，采用閾值法和時頻分析相結合的方法來抑制或者規避多徑效應產生的影響，具體為：根據時頻分析邊緣擬合曲線提供的參考，在以2kHz為中心，左右相差5％的頻率區間內尋找最優峰對應的時間；所述最優峰的選取具體為：選取互相關序列中峰值是最大峰值0.3倍的，且落在前述區間中的第一峰為最優峰；

(4)根據各手機節點的聲信號的到達時間獲得不同節點間的距離，采用MDS的方法，對未知節點的位置進行估計。

2.根據權利要求1所述一種基于智能手機的傳感器網絡節點自定位方法，其特征在于，所述步驟(1)具體為：選擇其中一部手機作為控制節點，通過熱點共享的方式，建立無線局域網，并將其他節點接入該局域網；當接入手機節點的個數超過上限時，借助無線路由器建立無線局域網，此時，從傳輸數據的便利性出發，將PC接入該局域網。

3.根據權利要求1所述一種基于智能手機的傳感器網絡節點自定位方法，其特征在于，所述步驟(2)具體為：讓作為控制節點的手機控制其他手機節點實現多路感知協議，具體為：在確保其他手機節點的麥克風打開之后，依次通過揚聲器發出2k-6kHz的LFM信號，同時，各手機節點的麥克風對其進行采樣。

4.根據權利要求1所述一種基于智能手機的傳感器網絡節點自定位方法，其特征在于，所述步驟(4)包括以下子步驟：

(4.1)首先根據從各部手機的采樣信號中獲得的聲信號的達到時間計算出不同手機節點間的距離信息；

(4.2)根據不同手機節點間的距離信息，采用MDS的方法，對該傳感器網絡中的未知節點的位置信息進行估計。