بهینه سازی جایگذاری گره ها در محیط های مختلف برای شبکه های …

مکانیابی بر اساس زمان رفت و برگشت سیگنال:
این روش از جمله روشهای مهمی است که نیاز به همزمانی را در بین گرهها برای فاصلهیابی از بین میبرد.
فرض شود قرار است گره A با گره B ارتباط برقرار نماید طوریکه بتواند عملیات فاصلهیابی را انجام دهد. بنابراین مراحل زیر به ترتیب عملی میشود:
ابتدا گره A یک بسته داده به نشانهی درخواست فاصله برای گره B میفرستد و زمان را از لحظه جداشدن سیگنال ارسالی از آنتن فرستنده ضبط مینماید.
گره B بلافاصله بعد از رسیدن درخواست، فاصله پاسخ خود را برای گره A میفرستد.
دقیقا پس از دریافت سیگنال پاسخ، گره A عملیات شمردن و ضبط زمان را متوقف میکند.
با استفاده از زمان طی شده از لحظهی ارسال تا لحظه دریافت پاسخ و سرعت عبور سیگنال از محیط، فاصله را محاسبه مینماید.
البته واضح است که نمیتوان زمان بین دریافت سیگنال، پردازش آن و ارسال مجدد آن را به گرهی A توسط گره B صفر فرض کرد. بنابراین دقت فاصلهیابی در این روش وابسته به تفکیک پذیری سیگنال ارسالی و زمان پردازش گره B است.
برای جلوگیری از خطای زمان پردازش بسته، که گره B باعث آن میشود، معمولا گره B بلافاصله مقدار زمان تاخیر را برای گره A میفرستد و گره A پس از دریافت آن یک بسته تصدیق دریافت برای گره B ارسال مینماید.
استراتژیهای تشخیص پیک برای سیستمهای مکانیاب زمانی:
در این قسمت دو مورد از پر کاربردترین روشهای استخراج زمان برای استفاده در سیستمهای مکانیاب بررسی میشود.
آشکارسازی اولین پیک سیگنال دریافتی:
اولین روش بر مبنای آشکار کردن اولین پیک در دسترس است. در این سیستمها توان اولین مسیر رسیده بالاتر از سطح آستانه آشکارسازی قرار میگیرد. این روش بهترین روش آشکارسازی زمان رسیدن سیگنال است.
به هر حال دقت آشکارسازی میزان سیگنال به نویز وابسته است.
آشکارسازی قویترین پیک سیگنال دریافتی:
این روش بسیار سادهتر از روش قبلی قابل پیادهسازی است. مشکل استفاده از این روش خطاهایی است که به دلیل تطابق نداشتن اولین پیک سیگنال دریافتی با قویترین سیگنال دریافتی بوجود میآید.
این ناهماهنگی معمولا در شرایطی ایجاد میشود که سیگنال دریافتی دارای دید مستقیم نبوده و توسط اشیا درون محیط بلوک شود.
مشکلات مکانیابی براساس زمان:
شکل زیر پروفایل یک نمونه از سیگنالهای دریافتی فراپهنباند با پهنای باند ۱ گیگا هرتز رانشان میدهد. همانگونه که در شکل نیز واضح است قویترین پیک سگنال دریافتی اولین جزء سیگنال دریافتی است.
این حالت بهترین حالت برای آشکارسازی زمان رسیدن سیگنال است [۱۷] .
 
شکل۳‑ ۸: پروفایل تاخیر زمانی کانال
در این حالت استفاده هریک از روشهای بالا (آشکار سازی اولین پیک یا آشکارسازی قویترین پیک ) که استفاده شود، عملکرد تقریبا یکسان و کارایی بهینه دارند.
در ادامه پروفایل دیگری در شرایط یکسان نمایش داده میشود که سیگنال دریافتی دارای جزء مسیر مستقیم نیست یا به عبارت دیگر سیگنال دید مستقیم فرستنده و گیرنده قابل آشکار سازی نمیباشد.
 
شکل۳‑۹ : پروفایل تاخیر زمانی کانال در عدم وجود دید مستقیم
همانگونه که در شکل مشخص است اگر سطح آستانه مناسب با نرخ هشدار کاذب قرار داده شده و از تکنیک تشخیص اولین پیک دریافتی استفاده شود ممکن است اولین جزء سیگنال رسیده توسط سیستم تشخیص داده نشود.
اما اگر از روش تشخیص قدرتمندترین پیک دریافتی استفاده شود، مسلما خطا رخ خواهد داد. مقدار تقریبی این خطا به شرط داشتن سرعت گروه قابل محاسبه است.
ضمن اینکه کلیه این نوع خطاها در محاسبات در نظر گرفته میشوند، اما راه حل این مسئله همانگونه که بررسی خواهد شد استفاده از تعداد گرههای مرجع بیشتر میباشد.
تکنیکهای تخمین مکان:
این تکنیکها شامل تکنیک تخمین مکان با استفاده از نقشه، تکنیکهای آماری و تکنیکهای جغرافیایی میباشد.
با توجه به آنچه گفته شد توضیح روش بر مبنای نقشهها قبلا بررسی شده است.
از مهمترین روشهای تخمین مکان، روشهای آماری هستند که با توجه به حضور تعداد بیشتر از حداقل تعداد گره مرجع و همچنین امکان استفاده از تکرر ارسال و فاصلهیابی در هر نقطه این روش حائز اهمیت است.
فرض شود که تعداد N اندازهگیری انجام شده است و معرف نویز ناشی از اندازهگیری i ام باشد. بنابراین میتوان نوشت:
که تابعی است که مقدار آن، مقدار واقعی فاصله دو گره شده است و مقدار اندازهگیری شده میباشد [۱۸] . حال هدف آن است که تخمین مناسبی از را بدست آید.
اگر این تخمین Ɵ نامگذاری شود میتوان نوشت:
که چگالی احتمال شرطی به شرط دانستن Ɵ است.
آنچه در بالا تخمین مناسب در نظر گرفته شده، به تخمینگر ML [۴۵]معروف است.
حال با توجه به اینکه اطلاعات مفیدی در ارتباط با Ɵ یا توزیع آن وجود ندارد توزیع یکنواخت برای آن در نظر گرفته میشود.

این مطلب را هم بخوانید :  بررسی تاثیر بیوفیدبک تراپی بر دامنه حرکتی مفاصل دست در بیماران سکته ...

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت  ۴۰y.ir  مراجعه نمایید.