[发明专利]基于玉米生长态势的信号损耗预测的节点扩散方法

摘要

本发明涉及一种基于玉米生长态势的信号损耗预测的节点扩散方法，包括S1根据无线信号传输模型确定节点部署高度h；S2根据玉米生长态势对无线信号传输距离的影响和数据传输量能耗确定节点部署指导数目；S3根据节点部署指导数目进行结构化部署，并进行分区和各个小区域内无线信号传输环境信息的采集；S4根据采集到的各个小区域内无线信号传输环境信息进行各分区节点数目补充以及节点位置调整。本发明根据不同阶段玉米大田中无线信号的传输环境特征，给出节点部署模型，通过确定布设高度、网络范围、节点密度以及节点布设策略，以达到较少的节点布局密度，更高的能量利用率的效果。

主权项

一种基于玉米生长态势的信号损耗预测的节点扩散方法，其特征在于，包括具体以下步骤：S1：根据无线信号传输模型确定节点部署高度h；S2：根据玉米生长态势对无线信号传输距离的影响和数据传输量能耗确定节点部署指导数目；S3：根据所述节点部署指导数目进行结构化部署，并进行分区和各个小区域内无线信号传输环境信息的采集；S4：根据采集到的所述各个小区域内无线信号传输环境信息进行各分区节点数目补充以及节点位置调整；所述步骤S1进一步包括：S11：根据小尺度效应下的实际多尺度信道衰减模型，建立玉米三个生长阶段所述无线信号传输模型；S12：分析所述玉米三个生长阶段所述无线信号传输模型的传输特性；S13：根据获取的所述传输特性确定所述节点部署高度；所述小尺度效应下的实际多尺度信道衰减模型为：PL=(a′·ln(hb)+b′·ln(PSAD)+c′)lgd+lg(i·ehb+j·ePSAD+k)+B,(hb≤0)]]>其中，a’,b’,c’,i,j,k为拟合系数，不同生长阶段中PSAD的取值不同，因而可得出不同的拟合系数，在既定条件下为一常数，hb为遮挡高度：hb＝Ha‑Hp，Ha为天线高度，Hp为植株高度；PSAD为作物表面积密度指数，d为发射天线和接收天线之间的距离，Gs、Gr分别为发射天线和接收天线增益，fc为信号载频，c为光速；PSAD用以表征作物生长密集程度，定义为单位群落体积内的作物总表面积，计算公式如下：PSAD=Al+Ac+AfAG×Hp]]>其中，Al为采样区域内作物叶面积，Ac为采样区域内作物茎杆面积，Af为采样区域内作物果实表面积，AG为采样区域内土地面积。