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计算机网络里距离和强度的关系

发布时间:2023-08-23 06:15:20

❶ 在无线传感器网络中,如何根据接收信号的强度来判断发送者的距离有具体的计算公式么

基于RSSI的定位
RSSI测量,一般利用信号传播的经验模型与理论模型。
对于经验模型,在实际定位前,先选取若干测试点,记录在这些点各基站收到的信号强度,建立各个点上的位置和信号强度关系的离线数据库(x,y,ss1,ss2,ss3)。在实际定位时,根据测得的信号强度(ss1′,ss2′,ss3′)和数据库中记录的信号强度进行比较,信号强度均方差最小的那个点的坐标作为节点的坐标。
对于理论模型,常采用无线电传播路径损耗模型进行分析。常用的传播路径损耗模型有:自由空间传播模型、对数距离路径损耗模型、哈它模型、对数一常态分布模型等。自由空间无线电传播路径损耗模型为:

式中,d为距信源的距离,单位为km;f为频率,单位为MHz;k为路径衰减因子。其他的模型模拟现实环境,但与现实环境还是有一定的差距。比如对数一常态分布模型,其路径损耗的计算公式为:

式中,Xσ是平均值为O的高斯分布随机变数,其标准差范围为4~10;k的范围在2~5之间。取d=1,代入式(1)可得,LOSS,即PL(d0)的值。此时各未知节点接收锚节点信号时的信号强度为:

RSSI=发射功率+天线增益一路径损耗(PL(d))
2.2 基于RSSI的三角形质心定位算法的数学模型
不论哪种模型,计算出的接收信号强度总与实际情况下有误差,因为实际环境的复杂性,换算出的锚节点到未知节点的距离d总是大于实际两节点间的距离。如图1所示,锚节点A,B,C,未知节点D,根据RSSI模型计算出的节点A和D的距离为rA;节点B和D的距离为rB;节点C和D的距离为rC。分别以A,B,C为圆心;rA,rB,rC为半径画圆,可得交叠区域。这里的三角形质心定位算法的基本思想是:计算三圆交叠区域的3个特征点的坐标,以这三个点为三角形的顶点,未知点即为三角形质心,如图2所示,特征点为E,F,G,特征点E点的计算方法为:

同理,可计算出F,G,此时未知点的坐标为由仿真得,在图2中,实际点为D;三角形质心算法出的估计点为M;三边测量法算出的估计点为N。可知,三角形质心算法的准确度更高。

3 基于RSSI的三角形质心算法过程
3.1 步骤
(1)锚节点周期性向周围广播信息,信息中包括自身节点ID及坐标。普通节点收到该信息后,对同一锚节点的RSSI取均值。
(2)当普通节点收集到一定数量的锚节点信息时,不再接收新信息。普通节点根据RSSI从强到弱对锚节点排序,并建立RSSI值与节点到锚节点距离的映射。建立3个集合。
锚节点集合:

(3)选取RSSI值大的前几个锚节点进行自身定位计算。
在B_set:中优先选择RSSI值大的信标节点组合成下面的锚节点集合,这是提高定位精度的关键。

对锚节点集合,依次根据(3)式算出3个交点的坐标,最后由质心算法,得出未知节点坐标。
(4)对求出的未知节点坐标集合取平均,得未知节点坐标。
3.2 误差定义
定义定位误差为ER,假设得到的未知节点的坐标为(xm,ym),其真实位置为(x,y),则定位误差ER为:

4 仿 真
利用Matlab仿真工具模拟三角形质心算法,考察该算法的性能。假设在100 m×100 m的正方形区域内,36个锚节点均匀分布,未知节点70个,分别用三边测量法和三角形质心定位算法进行仿真,仿真结果如图3所示。由图3可知,三角形质心算法比三边测量法,定位精度更高,当测距误差变大时,用三角形质心算法得出的平均定位误差比用三边测量法得出的小得多。

5 结 语
在此提出了将RSSI方法和三角形质心定位算法相结合的方法,通过仿真实验,将该算法和三边测量算法相比较,证明了该算法的优越性。下一步将研究在锚节点数量不同时的平均定位误差。

❷ 电脑连无线网的信号弱跟电脑什么相关

无线网信号的强弱1般与电脑无关,主要由无线路由器的发射功率、距离、环境(大金属件阻隔等)影响。距离稍远时,适当调剂电脑或路由器位置可能明显改良信号强度。(干涉效应)

❸ 无线路由器的信号距离和路由器的那些参数有关

无线路由器的信号强度与它使用的发信元件、信号标准有关。按照标准,使用802.11n的信号穿透力最强,而距离基本上都是一样的,在开阔地带传输100米没有问题。如果是有墙壁阻隔,70米这个距离够呛。至于路由器上的天线,多那么两三根,无非是起到稳定的作用,增幅作用没有多大变化,因而天线个数与信号强度、距离无多大关系。不能说完全无关,起码使用同一个标准的路由器,天线多的会比天线少的稍微稳定一些。
至于你说的70米,两堵墙的要求,个人认为现有的家用无线路由器,只有N序列的可能可以实现你的要求,但是信号强度极低,一般在1-3格之间,如果周围有干扰就基本没戏了。至于其他G序列标准以下的基本都无法实现你的要求。

❹ 电脑离路由器越近信号越好吗

电脑离路由器近到一定的距离就没有什么区别的了。
1.有线路由器传输距离

理论上有线路由器到电脑之间的网线不超过300米的距离。
实际使用中需要看你使用的网线质量 ,如果从路由
到你电脑网线质量好,中间没有任何接续,那么300米是没有问题的,如果超过这个距离,那么信号就会衰减,然后就是出现丢包现象。

2.无线路由的传输距离
另外,现在使用越来越多的还有无线路由器,现在大家无线路由器的传输距离概念也都比较模糊,虽然在无线路由器的产品说明书中一般都会标有无线路由器的无线网络信号有效传输距离在100-300米不等,其中不同发射功率的无线路由器传输距离有一定差距。至此不少朋友误认为只要离无线路由器在这个有效范围内都可以接受到信号,导致事实却并非如此。
其实大家可能都忽视了一个问题,因为路由器产品中所标注的无线信号传输距离是在理想状况下可以达到的距离,所谓理想状态下就是以一个路由器为中心,四周无任何障碍物,也没有任何干扰下所能达到的最大距离。但现实却并非如此,因为无线路由器的有效距离取决于你的路由器和网卡的无线发射功率以及很重要的一部分障碍物的多少来决定的。根据无线路由器怎么设置密码
无线路由器安全设置深度解析IEEE802.11标准,一般无线路由器所能覆盖的最大距离通常为100米-300米,不过覆盖的范围主要应视环境的开放与否有关,在设备不加外接天线的情况下,在视野所及之处约300米;若属于半开放性空间,或有隔离物的区域,传输大约在35~50米左右。如果借助于外接天线(做链接),传输距离则可以达到30~50公里甚至更远,这要视天线本身的增益而定。因此,需视用户的需求而加以应用.
所以经过测试我们发现很多时候无线路由器无线信号距离传输一般在20-30米左右,其原因是由于建筑物,物体、和信号干扰使得有效距离变小网速不稳定,并且这些原因中还有很多存在电压不稳定以及电磁干扰等因素。当然也有传输稳定和距离远的,一般都是高档路由器。你根据你的距离和建筑物,来选配路由器。
对于无线路由器的无线信号传输距离大家一定要根据实际情况来判断,如果在比较空旷的场所,一般无线路由信号可以达到50米左右,甚至更远些,但如果中间有多重障碍,并且间隙的话,传输距离也只不过能到个10来米的距离,信号衰减和障碍物有很大关系,有钢筋水泥阻挡距离下降很严重一般只有20米不到,如果在金属屋内更短些,所以用户应该根据自己实际情况去选用,对于实在不行的用户建议接有线网络,或者串联无线路由器来实现效果。

❺ 那个高手知道无线信号强度与距离的公式啊,求助!

这是中科院一篇论文中提到的,比较容易理解:

无线信号的发射功率和接收功率之间的关系可以用式(1)表示,PR是无线信号的接收功率,PT

是无线信号的发射功率,r是收发单元之间的距离,n传播因子,数值大小取决于无线信号传播的

环境.PR=PT/rn(1)

在公式(1)两边取对数可得到式(2),10*nlgr=10lgPT/PR(2)

节点的发射功率是已知的,将发送功率代入式(2)中可得式(3),10lgPR=A-10*nlgr(3)

式(3)的左半部分10lgPR是接收信号功率转换为dBm的表达式,可以直接写成式(4),在式(4)中A可以看作信号传输1m远时接收信号的功率.PR(dBm)=A-10*nlgr(4)

由式(4)中可以得到常数A和n的数值决定了接收信号强度和信号传输距离的关系

这是清华一篇论文中提到的:

在自由空间中,电磁波的传播的模型为:Pri(dBm)=P0(dBm)-10nplog(di/d0)+xσ (1)
定义Pri为beaconi的接收信号强度,单位为mW,Pri(dBm)单位为dBm。
Pri(dBm)=10log(Pri)(2)
定义目标点坐标为θ=(x,y),信标点坐标为ri=(x,y),目标点与beaconi的欧氏距离为di


(3)

xσ为背景噪声,通常假定为零均值高斯白噪声 xσ~N(0,σ2db)(4)

np为电磁信号衰减系数,典型值为2~4。

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