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計算機網路里距離和強度的關系

發布時間:2023-08-23 06:15:20

❶ 在無線感測器網路中,如何根據接收信號的強度來判斷發送者的距離有具體的計算公式么

基於RSSI的定位
RSSI測量,一般利用信號傳播的經驗模型與理論模型。
對於經驗模型,在實際定位前,先選取若干測試點,記錄在這些點各基站收到的信號強度,建立各個點上的位置和信號強度關系的離線資料庫(x,y,ss1,ss2,ss3)。在實際定位時,根據測得的信號強度(ss1′,ss2′,ss3′)和資料庫中記錄的信號強度進行比較,信號強度均方差最小的那個點的坐標作為節點的坐標。
對於理論模型,常採用無線電傳播路徑損耗模型進行分析。常用的傳播路徑損耗模型有:自由空間傳播模型、對數距離路徑損耗模型、哈它模型、對數一常態分布模型等。自由空間無線電傳播路徑損耗模型為:

式中,d為距信源的距離,單位為km;f為頻率,單位為MHz;k為路徑衰減因子。其他的模型模擬現實環境,但與現實環境還是有一定的差距。比如對數一常態分布模型,其路徑損耗的計算公式為:

式中,Xσ是平均值為O的高斯分布隨機變數,其標准差范圍為4~10;k的范圍在2~5之間。取d=1,代入式(1)可得,LOSS,即PL(d0)的值。此時各未知節點接收錨節點信號時的信號強度為:

RSSI=發射功率+天線增益一路徑損耗(PL(d))
2.2 基於RSSI的三角形質心定位演算法的數學模型
不論哪種模型,計算出的接收信號強度總與實際情況下有誤差,因為實際環境的復雜性,換算出的錨節點到未知節點的距離d總是大於實際兩節點間的距離。如圖1所示,錨節點A,B,C,未知節點D,根據RSSI模型計算出的節點A和D的距離為rA;節點B和D的距離為rB;節點C和D的距離為rC。分別以A,B,C為圓心;rA,rB,rC為半徑畫圓,可得交疊區域。這里的三角形質心定位演算法的基本思想是:計算三圓交疊區域的3個特徵點的坐標,以這三個點為三角形的頂點,未知點即為三角形質心,如圖2所示,特徵點為E,F,G,特徵點E點的計算方法為:

同理,可計算出F,G,此時未知點的坐標為由模擬得,在圖2中,實際點為D;三角形質心演算法出的估計點為M;三邊測量法算出的估計點為N。可知,三角形質心演算法的准確度更高。

3 基於RSSI的三角形質心演算法過程
3.1 步驟
(1)錨節點周期性向周圍廣播信息,信息中包括自身節點ID及坐標。普通節點收到該信息後,對同一錨節點的RSSI取均值。
(2)當普通節點收集到一定數量的錨節點信息時,不再接收新信息。普通節點根據RSSI從強到弱對錨節點排序,並建立RSSI值與節點到錨節點距離的映射。建立3個集合。
錨節點集合:

(3)選取RSSI值大的前幾個錨節點進行自身定位計算。
在B_set:中優先選擇RSSI值大的信標節點組合成下面的錨節點集合,這是提高定位精度的關鍵。

對錨節點集合,依次根據(3)式算出3個交點的坐標,最後由質心演算法,得出未知節點坐標。
(4)對求出的未知節點坐標集合取平均,得未知節點坐標。
3.2 誤差定義
定義定位誤差為ER,假設得到的未知節點的坐標為(xm,ym),其真實位置為(x,y),則定位誤差ER為:

4 仿 真
利用Matlab模擬工具模擬三角形質心演算法,考察該演算法的性能。假設在100 m×100 m的正方形區域內,36個錨節點均勻分布,未知節點70個,分別用三邊測量法和三角形質心定位演算法進行模擬,模擬結果如圖3所示。由圖3可知,三角形質心演算法比三邊測量法,定位精度更高,當測距誤差變大時,用三角形質心演算法得出的平均定位誤差比用三邊測量法得出的小得多。

5 結 語
在此提出了將RSSI方法和三角形質心定位演算法相結合的方法,通過模擬實驗,將該演算法和三邊測量演算法相比較,證明了該演算法的優越性。下一步將研究在錨節點數量不同時的平均定位誤差。

❷ 電腦連無線網的信號弱跟電腦什麼相關

無線網信號的強弱1般與電腦無關,主要由無線路由器的發射功率、距離、環境(大金屬件阻隔等)影響。距離稍遠時,適當調劑電腦或路由器位置可能明顯改良信號強度。(干涉效應)

❸ 無線路由器的信號距離和路由器的那些參數有關

無線路由器的信號強度與它使用的發信元件、信號標准有關。按照標准,使用802.11n的信號穿透力最強,而距離基本上都是一樣的,在開闊地帶傳輸100米沒有問題。如果是有牆壁阻隔,70米這個距離夠嗆。至於路由器上的天線,多那麼兩三根,無非是起到穩定的作用,增幅作用沒有多大變化,因而天線個數與信號強度、距離無多大關系。不能說完全無關,起碼使用同一個標準的路由器,天線多的會比天線少的稍微穩定一些。
至於你說的70米,兩堵牆的要求,個人認為現有的家用無線路由器,只有N序列的可能可以實現你的要求,但是信號強度極低,一般在1-3格之間,如果周圍有干擾就基本沒戲了。至於其他G序列標准以下的基本都無法實現你的要求。

❹ 電腦離路由器越近信號越好嗎

電腦離路由器近到一定的距離就沒有什麼區別的了。
1.有線路由器傳輸距離

理論上有線路由器到電腦之間的網線不超過300米的距離。
實際使用中需要看你使用的網線質量 ,如果從路由
到你電腦網線質量好,中間沒有任何接續,那麼300米是沒有問題的,如果超過這個距離,那麼信號就會衰減,然後就是出現丟包現象。

2.無線路由的傳輸距離
另外,現在使用越來越多的還有無線路由器,現在大家無線路由器的傳輸距離概念也都比較模糊,雖然在無線路由器的產品說明書中一般都會標有無線路由器的無線網路信號有效傳輸距離在100-300米不等,其中不同發射功率的無線路由器傳輸距離有一定差距。至此不少朋友誤認為只要離無線路由器在這個有效范圍內都可以接受到信號,導致事實卻並非如此。
其實大家可能都忽視了一個問題,因為路由器產品中所標注的無線信號傳輸距離是在理想狀況下可以達到的距離,所謂理想狀態下就是以一個路由器為中心,四周無任何障礙物,也沒有任何干擾下所能達到的最大距離。但現實卻並非如此,因為無線路由器的有效距離取決於你的路由器和網卡的無線發射功率以及很重要的一部分障礙物的多少來決定的。根據無線路由器怎麼設置密碼
無線路由器安全設置深度解析IEEE802.11標准,一般無線路由器所能覆蓋的最大距離通常為100米-300米,不過覆蓋的范圍主要應視環境的開放與否有關,在設備不加外接天線的情況下,在視野所及之處約300米;若屬於半開放性空間,或有隔離物的區域,傳輸大約在35~50米左右。如果藉助於外接天線(做鏈接),傳輸距離則可以達到30~50公里甚至更遠,這要視天線本身的增益而定。因此,需視用戶的需求而加以應用.
所以經過測試我們發現很多時候無線路由器無線信號距離傳輸一般在20-30米左右,其原因是由於建築物,物體、和信號干擾使得有效距離變小網速不穩定,並且這些原因中還有很多存在電壓不穩定以及電磁干擾等因素。當然也有傳輸穩定和距離遠的,一般都是高檔路由器。你根據你的距離和建築物,來選配路由器。
對於無線路由器的無線信號傳輸距離大家一定要根據實際情況來判斷,如果在比較空曠的場所,一般無線路由信號可以達到50米左右,甚至更遠些,但如果中間有多重障礙,並且間隙的話,傳輸距離也只不過能到個10來米的距離,信號衰減和障礙物有很大關系,有鋼筋水泥阻擋距離下降很嚴重一般只有20米不到,如果在金屬屋內更短些,所以用戶應該根據自己實際情況去選用,對於實在不行的用戶建議接有線網路,或者串聯無線路由器來實現效果。

❺ 那個高手知道無線信號強度與距離的公式啊,求助!

這是中科院一篇論文中提到的,比較容易理解:

無線信號的發射功率和接收功率之間的關系可以用式(1)表示,PR是無線信號的接收功率,PT

是無線信號的發射功率,r是收發單元之間的距離,n傳播因子,數值大小取決於無線信號傳播的

環境.PR=PT/rn(1)

在公式(1)兩邊取對數可得到式(2),10*nlgr=10lgPT/PR(2)

節點的發射功率是已知的,將發送功率代入式(2)中可得式(3),10lgPR=A-10*nlgr(3)

式(3)的左半部分10lgPR是接收信號功率轉換為dBm的表達式,可以直接寫成式(4),在式(4)中A可以看作信號傳輸1m遠時接收信號的功率.PR(dBm)=A-10*nlgr(4)

由式(4)中可以得到常數A和n的數值決定了接收信號強度和信號傳輸距離的關系

這是清華一篇論文中提到的:

在自由空間中,電磁波的傳播的模型為:Pri(dBm)=P0(dBm)-10nplog(di/d0)+xσ (1)
定義Pri為beaconi的接收信號強度,單位為mW,Pri(dBm)單位為dBm。
Pri(dBm)=10log(Pri)(2)
定義目標點坐標為θ=(x,y),信標點坐標為ri=(x,y),目標點與beaconi的歐氏距離為di


(3)

xσ為背景雜訊,通常假定為零均值高斯白雜訊 xσ~N(0,σ2db)(4)

np為電磁信號衰減系數,典型值為2~4。

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