基于CC 2 6 4 0 的RSSI定位实训.pdfVIP

研究生课程考试成绩单 （试卷封面） 院 系 软件学院 专业 软件工程 学生姓名 沈文武 学号 153591 课程名称 嵌入式系统实训 授课时间 20 16 年3 月至 20 16 年6 月 周学时 4 学分 2 简 要 评 语 考核论题 基于CC2640 RSSI 的测距及定位 总评成绩 （含平时成绩） 备注 任课教师签名： 日期： 注：1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表，综合考试可不填。“简 要评语”栏缺填无效。 2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。 3. 学位课总评成绩以百分制计分。 实训报告 （2016 年春季） 题目：基于CC2640 RSSI 的测距及定位 姓名：沈文武 学号：153591 目录 （试卷封面） 1 一．实训课题综述 4 二、课题总体技术方案 5 2.1 技术框架 5 2.2 RSSI 测距算法及优化 6 2.2.1 对RSSI 值的均值优化 6 2.2.2 高斯模型优化 7 2.2.3 卡尔曼滤波优化 8 2.3 多边定位算法 9 2.4 设计目标 9 三、课题详细设计 10 3.1 硬件设计 10 3.1.1 原理图的绘制 10 3.1.2 器件的选型 13 3.1.3 PCB 布局布线 14 3.2 软件设计 16 3.2.1 定位节点软件设计 16 3.2.2 MATLAB 测距及定位算法的设计 17 四、调试和测试总结 19 4.1 调试 19 4.2 测试总结 20 五、实训总结 22 一．实训课题综述 本实训课题以TI 的CC2640 为硬件基础。CC2640 是TI 的一款蓝牙SOC，集 成了Cortex-M3 MCU 及众多外围设备。本实训分为两部分内容：第一部分，利用 两个节点，节点A 作为发送，节点B 作为接收，记录采集到的RSSI 与距离的数 据，分析与验证RSSI 值和距离的关系。第二部分，共有五个节点，其中四个下 载从机程序，持续广播，作为信标节点；第五个节点作为定位节点，烧写主机程 序，接收来自四个节点的RSSI 值，随后将RSSI 值对应由串口传给MATLAB。由 MATLAB 实现定位的算法，并将定位结果以图例的方式显示出来。 经过第一部分的实验发现，RSSI 与距离的关系符合一定的统计规律，用对 数——阴影模型能较好的描述它们之间的对应关系。在第二部分中，四个信标节 点以间隔4.8m 构成一个正方形，第五个节点在四个信标节点围成的方框内扫描 RSSI 值，静止定位的误差在1-2m。 二、课题总体技术方案 本实训课题采用TI 的CC2640 作为硬件平台，参考TI 官方手册的推荐电 路，用cadence 设计电路图及PCB 板。程序使用TI 官方的蓝牙4.1 例程，主要 是基于 SimpleBLECentral 、SimpleBLEPeripheral 两个例程进行修改。 SimpleBLEPeripheral 作为信标节点的程序，SimpleBLECentral 作为被定位节点 的程序。SimpleBLECentral 程序添加将RSSI 值扫描后通过串口发送出去的功能， SimpleBLEPeripheral 修改广播名称。在上位机上使用 MATLAB 采集串口传上来 的RSSI 值，通过不同的算法处理，得到各实验项目图例