[发明专利]无线传感器网络的信道模型构建方法及仿真方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络的信道模型构建方法，其特征在于，所述信道模型构建方法包括：

在测试区域设置一发射节点，并在与所述发射节点相距一定距离处设置接收节点；

获取发射节点与接收节点在相距所述一定距离时的接收信号强度；

调整发射节点与接收节点之间的高度，水平距离和方向，获取不同高度、水平距离和方向下的多个接收信号强度；发射节点与接收节点之间的方向为：将以发射节点为圆心、发射节点与接收节点之间的水平距离为半径形成的圆分成四等份的四个分割线方向；

根据多个接收信号强度获取传播路径损耗；

根据所述传播路径损耗和发射节点与接收节点之间的距离构建信道模型，即对数距离路径损耗模型：

Lp(d)=Lp(d0)+10n lg(dd0)+Xσ;]]>

其中，d₀为发射节点与接收节点之间的最小水平距离；d为发射节点与接收节点之间的水平距离；L_p(d)为发射节点与接收节点之间的距离为d时的传播路径损耗；L_p(d₀)为发射节点与接收节点之间的距离为d₀时的传播路径损耗；n为路径损耗指数；X_σ为由阴影衰落引起的样本标准差。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络的信道模型构建方法，其特征在于，发射节点与接收节点之间的水平距离范围为1m～100m。

3.根据权利要求1所述的无线传感器网络的信道模型构建方法，其特征在于，发射节点与接收节点之间的相对高度范围为5cm～1m。

4.根据权利要求1所述的无线传感器网络的信道模型构建方法，其特征在于，获取发射节点与接收节点之间高度、水平距离和方向任意组合下的接收信号强度。

5.根据权利要求4所述的无线传感器网络的信道模型构建方法，其特征在于，以发射节点与接收节点在同一高度、同一方向、不同水平距离下获取的多个接收信号强度为一组数据，获取每一组数据的平均值，根据所述对数距离路径损耗模型进行拟合分析，获取由阴影衰落引起的样本标准差和路径损耗指数。

6.根据权利要求1所述的无线传感器网络的信道模型构建方法，其特征在于，根据以下公式获取传播路径损耗：P_r＝P_t-L_p(d)；其中，P_t为发射节点的发射功率，P_r为接收节点的接收功率，L_p(d)为传播路径损耗；接收功率P_r通过接收信号强度获取，发射功率P_t为固定值。

7.一种利用权利要求1～6所述的无线传感器网络的信道模型构建方法实现的无线传感器网络的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括：

判断用于无线传感器网络仿真的COOJA仿真平台中的节点库中是否存在所述测试区域内的发射节点和接收节点，若是，则直接接着执行以下步骤，若否，则将所述测试区域内的发射节点和接收节点加入COOJA仿真平台中的节点库中；

将获取的所述对数距离路径损耗模型写入COOJA场景文件；

加载测试所用的发射节点、接收节点以及所述COOJA场景文件，以模拟仿真所需的地形环境下的无线传感网络。

8.根据权利要求7所述的无线传感器网络的仿真方法，其特征在于，将所述测试区域内的发射节点和接收节点加入COOJA仿真平台中的节点库中具体包括：在COOJA的目录中分别添加发射节点和接收节点使用的处理器和使用的射频芯片。