[發明專利]一種基于測距定位的多維水下可見光通信傳感網系統

在審

• 申請號: 201710822213.6
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107872278A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 趙弋菲;黃鴻基;宋一葦;熊健;范山崗;桂冠
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B10/80
• 分類號: H04B10/80;G01S5/16
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 李吉寬

1.一種基于測距定位的多維水下可見光通信傳感網系統，其特征在于：該系統包括錨節點、網絡接入模塊、網絡信號處理模塊、可見光通信收發一體機A和B、電信號處理模塊、本地處理和顯示模塊、云端服務器模塊以及數據庫，網絡接入模塊將網絡信號接入到本系統，網絡信號處理模塊將網絡信號進行處理，形成數字信號，可見光發射機A進行電光轉換，將數字信號轉換成光信號通過發光二極管發射出去，接收端B再進行光電轉換器加載到電信號處理模塊，終端識別后以同樣的方式傳遞給網絡，與此同時，云端服務器模塊將本地處理和顯示模塊分析的誤比特率、經測距算法得出的水下位置信息實時上傳至數據庫，系統通過信道變化引起相應參數變化來實現傳感。

2.根據權利要求1所述的基于測距定位的多維水下可見光通信傳感網系統，其特征在于所述錨節點為監測水域內的節點之一，除了錨節點還有信標節點和未知節點。

3.根據權利要求2所述的基于測距定位的多維水下可見光通信傳感網系統，其特征在于整個定位過程分為兩部分：錨節點定位和未知節點定位，定義每個節點的定位周期為T1，信標節點通過聲波信號與錨節點直接聯系，錨節點收集至少3個以上信標節點位置信息，利用三邊測量法來計算錨節點的位置信息。

4.根據權利要求2所述的基于測距定位的多維水下可見光通信傳感網系統，其特征在于信標節點需部署四個以上且配備GPS。

5.根據權利要求2所述的基于測距定位的多維水下可見光通信傳感網系統，其特征在于所述未知節點的定位算法的基本步驟如下：

(1)定義未知節點只和它本地的一跳鄰居節點進行聯系，通過和錨節點的本地消息傳遞來進行自我定位；

(2)計算未知節點與錨節點的最小跳數，錨節點通過信標節點得到自己的位置信息后，廣播其分組信息，跳數字段初始化為0，逐跳加1，廣播過程中，錨節點也要記錄自己到其他錨節點的最小跳數，未知節點記錄到每個錨節點的最小跳數，若收到來自同一節點的相同數據包或跳數字段較大的數據包，則舍棄；

(3)計算未知節點到錨節點的距離，先計算錨節點的平均每跳距離D，每個錨節點將得到的D廣播分組給整個網絡，未知節點利用得到的D乘以未知節點j到錨節點i的跳數Nij即可得到未知節點j到錨節點i的距離Dij：

(i＝1,2,...n為錨節點編號)。