射频系统的rssi原理
射频识别系统组成与工作原理
射频识别系统组成与工作原理(总7页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除射频识别系统组成与工作原理1射频识别技术的简介1.1射频识别系统的分类2射频识别系统组成2.1标签的组成2.2阅读器的组成3射频识别系统工作原理3.1耦合方式3.2通信流程3.3标签到阅读器的数据传输方法1射频识别技术的简介射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID），射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
基本的RFID系统至少包含阅读器(Reader)和标签(Tag)。
RFID标签由芯片与天线组成，每个标签具有唯一的电子编码。
标签附着在物体上以标识目标对象。
RFID阅读器的主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接受标签的应答，对标签的识别信息进行处理。
由于RFID技术巨大的应用前景，许多企业争先研发。
目前，RFID己成为IT业界的热点。
各大软硬件厂商，包括IBM、Motorola、Philips、TI、Oarclel、Sun、BEA、SAP在内的各家企业都对RFID技术及其应用表现出浓厚的兴趣，相继投入大量的研发经费，推出各自的软件和硬件产品机系统应用解决方案。
在应用领域，以Wal-mart、UPS、Gielltte等为代表的大批企业己经开始准备采用RFID技术对实际系统进行改造，以提高企业的工作效率并为客户提供各种增值业务。
1.1射频识别系统的分类RFID系统按照不同的原则有多种分类方法。
依其采用的频率不同可分为低频系统、中频系统和高频系统三大类；根据标签内是否装有电池为标签通信提供能量，又可将其分为有源系统和无源系统两大类；从标签内保存的信息注入的方式可为分集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类；根据读取电子标签数据的技术实现手段，可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。
射频rfid的工作原理
射频rfid的工作原理小伙伴，今天咱们来唠唠射频RFID（Radio Frequency Identification）这超有趣的玩意儿的工作原理呀。
RFID就像是一个有魔法的小标签，你别看它小小的，本事可大着呢。
它主要是由标签、阅读器和天线这几个小伙伴组成的。
咱先说说标签。
这个标签呀，就像是一个小小的身份识别卡。
它里面有个芯片，这个芯片就像是它的小脑袋，存着各种各样的信息呢。
有的是关于物品的名称啦，有的是这个物品的编号之类的。
然后呢，还有个小天线在标签里。
这个小天线可重要啦，就像是它的小嘴巴和小耳朵。
当有射频信号过来的时候，它能接收，然后把信号传给芯片；芯片处理完信息之后呢，它又能通过这个小天线把信息再发出去。
这标签可分为有源标签和无源标签哦。
有源标签就像是一个精力充沛的小家伙，它自己带着电池，能主动地发射信号，距离还能挺远呢。
无源标签就比较低调啦，它没有电池，得靠阅读器发过来的射频信号给它充电，然后才能工作，不过它比较简单小巧，成本也低。
再说说阅读器。
阅读器就像是一个大侦探，在那到处寻找这些小标签。
它有一个大天线，这个大天线能发出射频信号。
这个信号就像一种神秘的电波，在周围的空间里传播。
当这个电波碰到那些小标签的时候，就像是大侦探发现了小线索。
如果是无源标签，阅读器发出来的信号就像给小标签注入了能量，让小标签能把自己的信息回传过来。
如果是有源标签，那就是阅读器和标签之间互相发送信号，就像两个人在对话一样。
阅读器收到标签回传的信息后，就可以把这些信息进行处理啦，比如说把信息传给电脑系统，这样人们就能知道这个标签对应的物品是什么情况啦。
还有那个天线呀，不管是在标签里还是在阅读器里，都是超级重要的角色。
就像前面说的，在标签里，它是小标签和外界交流的小窗口；在阅读器里，它可是发射和接收信号的大功臣。
它的形状、大小、位置都会影响到射频信号的发射和接收效果呢。
比如说，有的天线是那种长长的、直直的形状，有的是那种弯弯绕绕的形状，不同的形状适合不同的工作环境和要求。
rssi实验原理 -回复
rssi实验原理-回复RSSI（Received Signal Strength Indication）是接收信号强度指示的缩写，用于衡量无线信号的强度。
在无线通信领域，RSSI常用于评估无线信号的质量，如WiFi、蓝牙、LTE等。
本文将介绍RSSI实验原理，并逐步回答相关问题。
一、RSSI的定义及作用RSSI是接收到的信号功率的测量值，以dBm为单位表示。
它是指示接收设备（如无线网卡或手机）接收到的无线信号的强弱。
RSSI可衡量信号与噪声的比率，进而判断无线信号的强度和可靠性。
二、RSSI实验设备与方法1. 设备：为进行RSSI实验，需要准备以下设备：- 发送设备：如无线路由器、蓝牙发送器等，用于发送无线信号。
- 接收设备：如电脑、手机等，用于接收发送设备发出的无线信号。
- RSSI检测仪器：如专业的RSSI测量仪器、软件或统一封装的硬件模块等，用于测量接收到的无线信号的RSSI值。
2. 方法：以下是进行RSSI实验的步骤：- 步骤1：配置发送设备和接收设备，确保发送设备已打开并正常发出无线信号，接收设备已连接到发送设备所在的网络或蓝牙。
- 步骤2：根据所使用的RSSI检测仪器，打开相应的软件或接线。
- 步骤3：在RSSI检测仪器上选择所要检测的无线信号类型，如WiFi、蓝牙等。
- 步骤4：将接收设备与RSSI检测仪器连接，并确保连接稳定。
- 步骤5：开始检测无线信号的RSSI值，记录下实验数据。
三、RSSI实验原理1. RSSI基本原理：RSSI的测量基于接收设备接收到的无线信号功率。
接收设备根据接收到的无线信号的电信号水平（即信号强度）来判断RSSI值。
2. RSSI工作机制：要理解RSSI的工作机制，需要了解以下几个概念：- 接收灵敏度：接收设备在最低信噪比条件下能够接收到的最小信号功率，通常以dBm表示。
- 威尔逊法则：是衡量无线信号强度的一种常用方法，常用于CDMA、GSM等无线通信系统中。
5g 基站射频 杂散 协议,空载rssi 协议
5g 基站射频杂散协议,空载rssi 协议5G基站射频杂散协议和空载RSSI协议是5G通信网络中关键的技术规范，对于确保网络通信质量和稳定性至关重要。
下面将详细介绍这两个协议的基本概念和作用。
首先，我们来了解一下5G基站射频杂散协议。
射频杂散是指在5G 基站工作过程中，由于一些外部环境因素或设备本身的问题导致的信号干扰和泄漏。
这些杂散信号会严重影响基站的正常工作，甚至会对通信质量产生负面影响。
因此，5G基站射频杂散协议就是为了限制和控制这些杂散信号而制定的一系列技术规范和标准。
5G基站射频杂散协议主要包括以下几个方面的内容：1.射频信号调理：通过对射频信号进行调理和优化，减少信号的泄漏和干扰，提高信号的传输效率和稳定性。
2.杂散信号监测：建立杂散信号监测系统，及时发现和定位杂散信号源，并采取相应措施予以处理。
3.杂散信号抑制：采用各种技术手段，如滤波器、射频屏蔽等，抑制杂散信号的产生和传播，保障基站的正常工作。
4.杂散信号检测报警：建立杂散信号检测报警机制，一旦发现杂散信号异常，及时发出警报，并采取相应措施进行处理。
通过5G基站射频杂散协议的规范，可以有效减少基站工作中的杂散信号干扰，提高通信质量和稳定性，保障用户的通信需求得到满足。
接下来，我们来介绍一下5G空载RSSI协议。
空载RSSI是指在5G 基站空载情况下的接收信号强度指示（Received Signal Strength Indication）。
空载状态是指基站在没有进行通信时的工作状态，而RSSI则是指接收信号的强度指示。
5G空载RSSI协议的主要作用是对基站的空载信号进行监测和评估，以确保基站在没有通信的情况下也能保持良好的接收信号质量。
通过空载RSSI协议的规范，可以及时发现和处理基站空载信号中可能存在的问题，保证基站在通信空闲时也能正常工作。
5G空载RSSI协议主要包括以下几个方面的内容：1.空载信号监测：建立基站空载信号监测系统，实时监测和评估基站的空载接收信号强度，发现异常情况并及时处理。
RSSI 基础
RSSI（Received Signal Strength Indication）是指接收的信号强度指示，是无限发送层的可选用部分，用来判定链接的质量，以及是否增大广播发送强度。
RSSI 技术通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离,进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术如无限传感的ZigBee网络CC2431芯片的定位引擎就采用的这种技术、算法.接收机测量电路所得到的接收机输入的平均信号强度指示.这一测量值一般不包括天线增益或传输系统的损耗.RSSI(Received Signal Strength Indicator)是接收信号的强度指示,它的实现是在反向通道基带接收滤波器之后进行的.为了获取反向信号的特征,在RSSI的具体实现中做了如下处理:在104us内进行基带IQ 功率积分得到RSSI的瞬时值,即RSSI(瞬时)=sum(I^2+Q^2);然后在约1秒内对8192个RSSI 的瞬时值进行平均得到RSSI的平均值,即RSSI(平均)=sum(RSSI(瞬时))/8192,同时给出1秒内RSSI瞬时值的最大值和RSSI瞬时值大于某一门限时的比率(RSSI瞬时值大于某一门限的个数/8192).由于 RSSI是通过在数字域进行功率积分而后反推到天线口得到的,反向通道信号传输特性的不一致会影响RSSI的精度.在空载下看RSSI的平均值是判断干扰的最主要手段.对于新开局,用户很少,空载下的RSSI电平一般小于-105dBm.在业务存在的情况下,有多个业务时RSSI平均值一般不会超过-95dBm.从接收质量FER上也可以参考判断是否有干扰存在.通过以发现是否存在越区覆盖而造成干扰,也可以从 Ec/Io与手机接收功率来判断是否有干扰.对于外界干扰,通过频谱仪分析进一步查出是否存在干扰源.RSSI、RSRP、RSRQ和RX四者之间的区别RSRP(Reference Signal Receiving Power)是在某个Symbol内承载Reference Signal 的所有RE上接收到的信号功率的平均值;RSSI(Received Signal Strength Indicator)则是在这个Symbol内接收到的所有信号(包括导频信号和数据信号,邻区干扰信号,噪音信号等)功率的平均值RSRQ(Reference Signal Receiving Quality)则是RSRP和RSSI的比值,当然因为两者测量所基于的带宽可能不同,会用一个系数来调整,也就是 RSRQ = N*RSRP/RSSIRx: Recieived POWER从定义来看RSRP相当于WCDMA里CPICH的RSCP,RSRQ相当于CPICH Ec/No.在小区选择或重选时,通常使用RSRP就可以了,在切换时通常需要综合比较RSRP与RSRQ,如果仅比较RSRP可能导致频繁切换,如果仅比较RSRQ虽然减少切换频率但可能导致掉话,当然在切换时具体如何使用这两个参数是eNB实现问题.RSSI和RX虽然是同一概念,具体指(前向或者反向)接收机接收到信道带宽上的宽带接收功率.实际上中,前向链路接收机(指手机)接收到的通常用Rx表示,反向链路接收机(指基站侧)通常用反向RSSI表示.前向Rx通常用作覆盖的判断依据(当然还需结合Ec/Io),反向RSSI通常作为判断系统干扰的依据.下面以反向RSSI为例解释:为了获取反向信号的特征,在RSSI的具体实现中做了如下处理:在104us内进行基带IQ 功率积分得到RSSI的瞬时值,即RSSI(瞬时)=sum(I^2+Q^2);然后在约1秒内对8192个RSSI 的瞬时值进行平均得到RSSI的平均值,即RSSI(平均)=sum(RSSI(瞬时))/8192,同时给出1秒内RSSI瞬时值的最大值和RSSI瞬时值大于某一门限的比率(RSSI瞬时值大于某一门限的个数/8192).由于RSSI是通过在数字域进行功率积分而后反推到天线口得到的,反向通道信号传输特性的不一致会影响RSSI的精度.对于干净的无线电磁环境,电磁底噪水平可以通过一下公式进行计算: PN = 10lg(KTW), 对于CDMA系统来说常温情况下的底噪水平是-113dBm/1.2288M,考虑5dB的接收机噪声系数以及2dB的无线环境底噪波动水平,所以正常情况下,RSSI的监测结果应该是-106dBm左右,对于系统负荷的影响,一般最大不超过8dB,也就是-98dBm左右,考虑3dB余量,也就是说在高负荷情况下,如果系统工作正常,RSSI平均水平最大不超过-95dBm,否则就意味着网络有严重的反向干扰.1)其实,RSSI有其专用的单位,RSSI的单位与dBm有公式可以转换,转换公式如图1和图2所示.2)电磁底噪水平的计算公式:噪声基底=-174+10 log(BW) + 噪声指数.其中BW为频带宽,单位为Hz;噪声系数为设备引入的热噪声.如果要计算CDMA系统1.25MHz带宽内基站天线接收端的噪声系数,其计算公式为:噪声基底=-174+10log(1.25*10^6)=-113dBm.由于天线端并没有经过有源设备,因此噪声系数为0.如果计算基站LNA噪声基底就要加LNA的增益和LNA 的噪声系数.测定反向干扰的一个很常用的方式就是观测系统RSSI(Received Signal Strength Indicator)值,RSSI值在反向通道基带接收滤波之后产生,在104μs内进行基带I/Q支路功率积分得到RSSI的瞬时值,并在1s内对瞬时值进行平均得到RSSI的平均值,查看RSSI的平均值是判断干扰的重要手段,空载下RSSI值一般在-110dBm左右,在业务存在的情况下,RSSI 平均值一般不会超过-95dBm,如果发现RSSI值有明显的升高,那么肯定是存在反向链路干扰.对于Motorola无线系统而言,可以在OMC下通过"diagnose"命令来"诊断"相应扇区的BBX(宽带收发板卡)来查看RSSI值的情况.下图是分别针对三类扇区(空载扇区、负荷一般扇区、超忙扇区)诊断其BBX板卡得到的RSSI值,从图中可以清楚对比反向链路RSSI值在不同业务状况下(亦即不同的反向链路干扰下)的具体情况,唐山地区曾经由于外部强干扰源导致大面积反向链路干扰,在干扰信号足够强的情况下RSSI值可以达到-30dBm左右.对CDMA系统而言,反向链路干扰在用户接入时的影响非常明显,由于反向链路质量的下降,移动台接入过程较正常情况会显得更"漫长"甚至是造成高的接入失败,原因是正常的前向链路质量会让移动台开环功控采用较低的功率发射接入试探,而由于反向链路干扰造成BSS系统并不能正常解调接入信道消息,移动台将以POWER Step步长逐步增加接入试探功率,这就使得接入过程被延长很多甚至是造成接入失败.所以,在判断反向链路干扰的时候,结合着接入指标来共同分析可以更快的发现问题.如何面对RSSI异常一、RSSI定义及正常范围RSSI(Received Signal Strength Indicator)即反向信号强度指示,是指基站在1.2288M 频带内接收到的反向信号强度.RSSI的正常范围可以是:【-93,-113】,超过这个范围,则可视为RSSI异常二、RSSI 异常判断用户感受:接入困难或者根本无发接入,语音质量不好,严重时甚至掉话;观察终端:发射功率持续偏高(Rx+Tx>-70dBm)以上;有信号无法打电话,经过长时间接入后(20s),掉网;话统分析:载频平均RSSI在正常范围【-93,-113】之外;主分集差超过6dB;FER过高,接入成功率、软切换成功率低,掉话率高,且接入失败和掉话的原因主要为空口;三、RSSI异常的原因分类RSSI异常分3种情况,分别是过低、过高、主分级差值过大等,常见的引起RSSI异常原因有:工程质量问题、外界干扰、参数设置错误、设备故障和终端问题等.如下表所示:四、RSSI异常解决方案制定对发现的RSSI异常要采取相应措施消除其对网络的影响,如果是由设备故障引起的,可以通过更换设备解决;对参数配置错误引起的RSSI升高,通过对参数的修改来解决;对查找到的其他外部干扰源,必须予以清除,必要时可以通过当地无委进行清频;如果因为客观原因清频不能进行,可以通过RF优化,即增大天线俯角或降低天线高度(必要时增加基站),以缩小扇区覆盖半径,降低来自远方的干扰,该方法适用于城市密集地区,对农村等广覆盖场景不适用.RSSI故障排查先确认问题扇区是否闭塞,排除低级原因,再进行后续排查!第一步:检查告警定位问题,首先检查告警,要养成习惯!检查告警,如RSSI主分集接收通道故障告警、TRM主(分)集对比异常、驻波告警等硬件问题.如果有这样的告警,则看告警日期和RSSI值异常是否有时间上的关联性.如果有关联性,则RSSI异常很有可能是这些告警的设备故障引起的,确定是否周期性的.在异常周期出现时,检查工程质量(转第六步).第二步:检查载频话务量是否过高在发现RSSI值过高后或主分集差值过大时,先检查该扇区载频的话务情况.如果话务大于25Erl,且RSSI值随着话务量的变化而明显变化,则引起RSSI异常的原因很有可能是话务过高所致,可考虑采取现网挖潜或者网络扩容的方式,来降低该扇区载频的负荷,达到负荷分担的目的,并观察在话务降低后,RSSI值是否恢复到正常水平.第三步:检查ACH占用率及呼叫尝试次数通过话统,查看ACH占用率,如果ACH占用率超过60%,就需结合登记次数及呼叫尝试次数进行分析,判定是否为频繁登记和用户频繁发起接入引起.如果是频繁登记引起,可以修改相关的登记参数,减少登记次数;如果在话务不高的情况下,用户频繁发起接入,则需找出用户频繁发起接入的真正原因,需检查各个设备工作状态是否正常,排除由于系统异常导致用户频繁接入.一般接入信道占用率过高问题是由于边界LAC区域参数设置不正确,或者系统工作不正常导致,具体解决措施可以参考参数检查和告警问题分析部分.第四步:检查是否存在大量呼叫资源分配失败由于设备工作存在异常,比如传输,或者BSC资源分配模块工作存在异常,大量呼叫被系统频繁拒绝,导致用户反复呼叫而导致RSSI异常.具体现象是网络忙时单扇区呼叫[尝试次数-CS]+[ 尝试次数-PS]过高3000次以上,分析话统或者CSL会发现存在大量的异常呼叫释放.一般情况如果存在大量呼叫资源分配失败问题扇区同时会存在ACH接入信道负荷高问题.此类问题的解决需要检查传输是否工作正常,CE配置是否正常,FMR资源是否足够,SPU 负荷是否过高,或者漫游限制问题导致过多的呼叫被拒绝如果以上操作后,RSSI恢复到正常范围,则流程结束,否则进行下一轮分析.第五步:检查与RSSI异常相关的参数一些参数设置不合理也会导致RSSI升高,因而在发现RSSI升高时,需对以下重点参数检查进行检查,是否被修改过,若被修改过,尝试改回默认值看问题是否解决.Reg_zONe边界区,Total_zone和Zone_timer设置检查;不合理或Reg_zone设置错误,导致终端频繁登记等都可能导致RSSI升高.0)基带增益,射频增益检查3n.SCTGAIN ,TXGAIN,确认是否修被改过.查询命令:LST CDMACHMSCBSC1)初始接入功率参数检查INTPWR,PWRCSTEP,确认是否修被改过.查询命令:LST SYSMSGPARA2)业务信道最小增益检查;VFCHMAXGAINR1/ DFCHMAXGAINR1,VFCHMINGAINR1/DFCHMINGAINR1,,q%Z0&@*S U查询命令:LST PWRINF3)接入宏分集开关检查;默认是关闭的,打开会导致某些终端异常.查询命令:LST CHM4)基站层二应答检查该参数只对cdma2000 1x扇区有效.当L2ACKCTRLSWT开关打开时,基站将对收到的需要应答的接入消息进行层二应答,默认状态下是关闭的.设置命令:SET CBTSSIGSOFTPARA5)分集旁路开关检查(主要对于一个扇区有两个载频板的情况)如果基站接了分集,需要旁路分集.查询命令:SET CBTSRFPARA;第六步:检查工程质量进行下步每个步骤时,过程中可以采用Telnet方法观察瞬时RSSI变化情况.先判断是天馈系统的问题(机顶口以上),还是基站系统的问题(机顶口以下),或者是二者共同引起的.将没有问题扇区的天线与有问题扇区的天线互换,查看二者RSSI,可判断是天馈系统的问题,还是基站系统的问题,或者二者都有问题.如果二者都有问题,先解决天馈系统问题.天馈系统检查在天馈系统检查过程中,需近端开启RSSI跟踪功能,密切注意调整过程中RSSI的变化情况,天馈系统的检查建议按照以下方法进行:1、:Q检查RSSI异常的扇区天馈系统各处接头是否拧紧,确保工程安装质量.如果接头制作不好或者接头间连接不好,可重新制作并紧固接头,保证工程安装质量,查看RSSI变化情况,如果RSSI恢复正常,则定位为工程质量问题,否则进行下一步检查;2、检查天馈的驻波比,确保从天线到机顶的驻波比符合要求(一般要求驻波比小于1.5),如果驻波比较大,建议整改天馈,直到馈线的驻波比合格,观察RSSI异常是否消除,如果消除,则定位为驻波比异常导致,否则进行下一步检查;3、互换故障天馈系统的主分集馈线,观察RSSI异常是否随固定的馈线转移,如果是,则进行下面的测试,以判定RSSI异常是否与通道的发射功率有关;4、闭塞RSSI异常的载频,观察RSSI是否恢复正常.如果恢复正常,则说明RSSI异常与通道的发射功率有关,建议检查通道是否接有避雷器,如果有,则按如下操作进行,否则进行干扰测试;5、去掉避雷器,打开载频,观察RSSI是否恢复正常,如果恢复正常,则定位为避雷器所致;否则,可能为天线或者外部干扰所致;6、更换故障扇区的天线,观察RSSI异常现象是否消除,如果消除,则定位为天线所致,否则,可能存在外部干扰,转至进行干扰测试.基站系统检查连线检查:天线、跳线/馈线、CDDU和TRM,重点对基站内这几个单元的连线、接头等进行检查,看是否有松动或者馈线破损耗.过程中采用Telnet方法观察瞬时RSSI变化情况.硬件检查在确认连线及各个接头正确的条件下可进行硬件检查,硬件检查前确认单板的拨码开关设置、数据配置等是否正确.在保证这些无误后,将接收通道的射频器件CDDU进行扇区间互换,如果RSSI异常现象随着接收通道的射频器件转移,则可将故障定位在调换的射频器件部分;如果调换之后故障依旧,可将功放器件进行扇区间互换,如果互换后RSSI异常现象随着TRM转移,则可定位为功放故障;如果调换之后故障依旧,可将TRM进行扇区间互换,如果互换后RSSI异常现象随着TRM转移,则可定位为TRM故障;第七步:确认是否由外界干扰引起如果基站下带有直放站(光纤直放站,无线直放站,干放等有源设备),关闭直放站,查看RSSI是否恢复正常.若恢复,则需要通知直放站厂家进行整改.一般来说,如果是外界干扰,会对周围的扇区产生干扰,使周围扇区载频的RSSI抬升.因而在进行干扰测试前,可用MapInfo导入站点信息,查看RSSI异常的小区指向区域,根据RSSI值异常的扇区的指向,就可以定位出干扰源的大概位置,然后使用YBT250在该区域查找干扰源.通过对得到的干扰数据的分析,确定干扰特征、干扰类型及出现是否有规律等,明确反向干扰是是带内干扰还是带外干扰、稳定的宽带干扰还是突发干扰.对于前向链路,根据测试到的具体干扰情况进行定量分析.基于RSSI的无线传感器网络三角形质心定位算法无线传感器网络是面向事件的监测网络,对于大多数应用,不知道传感器位置而感知的数据是没有意义的.实时地确定事件发生的位置或获取消息的节点位置是传感器网络最基本的功能之一,也是提供监测事件位置信息的前提,所以定位技术对传感器网络应用的有效性起着关键的作用.在无线传感器网络中,按节点位置估测机制,根据定位过程中是否测量节点间的实际距离或角度,可分为基于距离(Range-based)的定位算法和距离无关(Range-free)的定位算法.前者需要测量节点间的实际距离;后者是利用节点间的估计距离来计算末知节点的位置.在基于距离的定位算法中,测量节点间距离或方位时采用的方法有TOA(Time ofArrival),TDOA(Time Difference of Arrival),RSSI(ReceivedSignal Strength IndicatiON)和AOA(Angle of Arri-val).距离无关的算法主要有质心算法、DV-hop算法等.相比之下,基于距离的定位算法测量精度较高,距离无关的定位算法对硬件要求较低.比较各种基于距离的测距算法,TOA需要精确的时钟同步,TDOA需要节点配备超声波收发装置,AOA需要有天线阵列或麦克风阵列,这三种算法对硬件要求较高.RSSI技术主要是用RF信号,而节点本身就具有无线通信能力,故其是一种低功耗、廉价的测距技术.接收信号强度指示RSSI的定位方法,是在已知发射节点的发射信号强度,根据接收节点收到的信号强度,计算出信号的传播损耗,再利用理论和经验模型将传输损耗转化为距离,最后计算节点的位置.因为理论和经验模型的估测性质,故而RSSI具有较大定位误差.基于RSSI技术,提出一种将RSSI测量方法与三角形质心算法相结合的新型定位算法,该算法用三角形质心算法减小RSSI的测量误差.仿真表明,该算法基于RSSI的三边测量法定位算法相比,极大提高了定位精度.1 国内外相关研究当无线信号在大气环境中传播时,由于多种因素影响,信号强度会随着其传播距离的增加而衰减.这表明,信号强度变化与传播距离间存在着某种函数关系,且通常情况下传感节点均可很容易配置测定接收信号强度的模块.所以,近年来研究人员开始将RSSI技术用于传感器节点定位中.目前,对RSSI的研究主要有两个方面.一是,提高改良传输损耗模型,建立更符合实际环境的数学模型;二是,结合各种测量算法,减小传输损耗模型带来的误差.这里研究重点在第二个方面.最早的研究人员使用RSSI加三边测量法的定位技术,如文献中的RADAR室内定位系统.文献的作者提出采用交叠环定位的方式,利用包含未知节点的相互交叠的环形区域来定位未知节点.该方法只是比较相应RSSI的大小,并未利用它测距.文献提出一种加权质心定位算法,它提出信标节点影响力的概念,节点到信号源的距离越近,由RSSI值的偏差产生的绝对距离误差越小,影响力越大.影响力越大的信标节点对节点位置有更大的决定权.其采用优选信标节点的方式,根据信标节点对未知节点的不同影响力确定加权因子,以此来提高定位精度.文献提出综合RSSI算法和切圆圆心法的RCM算法,提高了定位精度,仿真表明,在RSSI 测距误差散布达到50%时,定位误差可降到10%以内.2 基于RSSI的三角形质心算法模型与文献一样,该算法针对大规模随机散布野外应用环境,这类应用大都不需要节点进行精确定位,只需要知道节点的大概区域就可满足需求,同时要求硬件成本低、定位过程通信开销小、节能.2.1 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.利用DS1864提高APD的RSSI校准APD RSSI介绍许多光模块在高灵敏度应用中使用基于雪崩光电二极管(APD)的光接收器.在这样的模块中,接收信号强度指示(RSSI)基于光电流,而不是无阻放大器(TIA)输出的电信号幅度.图1所示为一个典型的具有电压输出的电流监控电路.图1. 典型的APD电流监测器原理图流过APD的电流可由公式:IAPD = PRX × M × η计算,式中:IAPD是以mA为单位的电流PRX是以mW为单位的接收功率M是APD的雪崩增益系数η是以A/W为单位的转换效率转换效率依赖于结构因素、温度以及波长,其典型值在0.65 < η < 0.95范围内.将APD偏置到接近于其击穿电压VBR可以得到APD增益,VBR典型值在20V至80V,由APD 结构和工作温度决定.APD偏置离其击穿电压越近,M值越大.当APD处于雪崩模式时,M与施加到APD上的电压VBR和VAP成比例,它们的关系为:M ∝ √(VBR/(VBR - VAPD)).M的精确测量由APD材料类型、增益以及其它参数决定.对于一个155Mbps至40Gbps的典型APD,M通常设置在:3 < M < 10,图2给出了一个典型的APD增益曲线.从图1可以看出,当光输入功率增大时,通过减小M值,R1可以增大APD的动态范围.随着R1电流的增加,APD的电压降低.从而使得APD偏离其击穿电压,降低M值,公式为:M ∝ √(VBR/(VBR - (VBIAS - IAPD × R1))).需要注意的是,通过对上述方程进行替代,可以发现M仅依赖于其自身:M ∝ √(VBR/(VBR - (VBIAS - PRX × M × η × R1))).通过一个检测比例为10:1的电流镜,ADC上作用的电压(VADC)按照下式计算:VADV = IAPD × (1/10) × R2 = PRX × M × η × (1/10) × R2。
射频识别的工作原理
射频识别的工作原理《射频识别的工作原理》射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一种用于自动识别物体的技术。
它通过在物体上植入或附近放置一个微型电子标签，利用无线射频信号实现数据的传输与识别。
在近年来的物联网时代，RFID得到了广泛的应用，被用于零售、物流、农业、交通等领域。
射频识别的工作原理主要涉及三个主要组成部分：射频标签、读写器和后端系统。
1. 射频标签：射频标签由射频芯片和一种塑料或纸质外壳组成。
射频芯片一般由一个微处理器、存储器和天线构成。
当标签靠近读写器时，读写器会通过无线射频信号向标签发送电能，使射频标签激活。
2. 读写器：读写器是射频识别系统的设备之一，用于激活和读取射频标签上存储的数据。
读写器可以通过射频信号与标签进行通信，传输读取到的数据到后端系统进行处理。
读写器一般由射频发送器、射频接收器、控制器和通信接口组成。
3. 后端系统：后端系统用于处理来自读写器的数据，并进行进一步的分析和应用。
这些数据可以用于库存管理、资产跟踪、防伪识别等应用场景。
后端系统一般由数据库和相应的软件算法组成，它们将读取到的射频标签数据与其他数据进行关联和比对。
射频识别的工作过程如下：1. 激活标签：当一张射频标签靠近读写器时，读写器会向标签发送射频信号，为标签提供电能。
标签通过接收射频信号的能量来激活，并开始与读写器进行通信。
2. 数据传输：一旦射频标签激活，它将会向读写器发送存储在芯片内的数据。
这些数据可以是产品的相关信息，如批次号、生产日期等。
读写器通过射频信号收集标签发送的数据，并将其传输到后端系统进行处理。
3. 数据处理与应用：在后端系统中，读取到的射频标签数据会被与其他相关数据进行比对和关联。
通过这个过程，后端系统可以实现库存管理、资产跟踪等应用功能。
总之，射频识别是一种通过射频信号实现自动识别物体的技术。
通过射频标签、读写器和后端系统的配合，射频识别可以实现数据的传输和处理，为各行业提供了方便、高效的自动识别解决方案。
解释rssi测距原理并证明。
RSSI 测距原理及证明RSSI(Received Signal Strength Indicator) 是蓝牙、Wi-Fi 等无线通信中常用的信号强度指示值，可以用来评估信号的质量和强弱。
在实际应用中，RSSI 值常常被用来进行距离测量和控制。
本文将介绍 RSSI 测距的原理和证明。
一、RSSI 测距原理在无线通信中，RSSI 是衡量信号强度的指标。
它表示信号源到接收器之间的距离、角度和其他因素对信号衰减的影响。
RSSI 值越小，表示信号强度越弱，距离越远。
反之，RSSI 值越大，表示信号强度越强，距离越近。
在蓝牙、Wi-Fi 等无线通信中，常常使用 RSSI 值来进行距离测量和控制。
具体来说，RSSI 测距的原理如下:1. 发射信号在发送数据之前，通信设备会先发射一个信号，用来测试目标设备的距离。
这个信号通常是低功率的射频信号，可以覆盖一定范围。
2. 接收信号当目标设备接收到发射信号时，它会将信号接收并进行处理。
然后，目标设备会根据接收到的信号强度来确定距离。
3. 计算距离目标设备会根据接收到的信号强度，计算出与发射器之间的距离。
具体来说，目标设备会根据接收到的信号强度，计算出一个距离向量。
然后，目标设备会根据距离向量和发射器的位置，计算出与发射器之间的距离。
二、RSSI 测距的证明为了证明 RSSI 测距的原理，我们需要证明以下两个观点:1. 信号强度与距离成正比2. 信号强度与距离向量的大小成正比首先，我们需要证明信号强度与距离成正比。
假设有两个设备A 和 B，它们之间的距离为 d。
设备 A 会向设备B 发射一个信号，设备 B 会接收到这个信号。
根据信号传播的物理原理，信号强度与距离的平方成反比。
因此，设备 B 接收到的信号强度与设备 A 和设备 B 之间的距离的平方成反比。
接下来，我们需要证明信号强度与距离向量的大小成正比。
假设有两个设备 A 和 B，它们之间的距离为 d。
设备 A 会向设备 B 发射一个信号，设备 B 会接收到这个信号。
简述射频识别系统的工作原理(一)
简述射频识别系统的工作原理(一)射频识别系统的工作原理射频识别系统（Radio Frequency Identification，简称RFID）是一种通过无线电信号实现物体识别和数据传输的技术。
它由射频标签、读取器和后台管理系统组成，可以实现对物体的追踪、管理和控制。
下面将从浅入深介绍射频识别系统的工作原理。
1. 射频标签的组成•射频芯片：用于存储和处理数据，可被读取器识别和与之进行通信。
•天线：用于接收和发送无线电信号，将信号转换为电磁波或将电磁波转换为信号。
•封装材料：用于保护射频芯片和天线，具有防水、防尘等特性。
2. 射频识别系统的工作流程1.读取器向周围发送无线电信号。
2.射频标签的天线接收到信号并将其转换为电能。
3.射频标签的芯片接收到电能后，通过调制和解调等过程，将存储的数据发送给天线。
4.读取器的天线接收到射频标签发送的信号，并将其转换为数字信号。
5.读取器将信号通过相关算法解码，并将数据传输到后台管理系统。
3. 射频标签的工作模式•主动模式：射频标签主动发送数据，无需读取器的主动请求。
•被动模式：射频标签在接收到读取器的请求后，才发送数据进行响应。
•半主动模式：射频标签主动发送数据，但需要读取器的周期性激励。
4. 射频识别系统的应用•物流管理：可以实现对物品的追踪和盘点，提高物流效率和准确性。
•仓储管理：可以实现对库存的管理和监控，减少人工操作和提高工作效率。
•车辆管理：可以实现对车辆的识别和车辆进出场的自动化管理。
•门禁系统：可以实现对人员的身份识别和权限管理，保障安全。
5. 射频识别系统的优点和局限性•优点：无需视线接触，快速读取和识别物体；可同时识别多个标签；适用于各种环境；易于集成和扩展。
•局限性：受制于信号传输距离；对于金属和液体等材料的识别存在一定局限性；成本较高。
通过以上的介绍，相信大家对射频识别系统的工作原理有了一定的了解。
射频识别技术在物联网、智能物流等领域正在得到广泛应用，并且不断创新和发展。
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射頻系統的rssi原理
射频(RF)系统是无线通信中至关重要的组成部分，它负责将信号从发送端传输到接收端。
在RF系统中，接收信号强度指示(RSSI)是一种常用的测量指标，用于衡量信号在传输过程中的强度。
本文将逐步回答射频系统的RSSI原理。
第一步：什么是RSSI？
RSSI是接收信号强度指示的缩写，它用于测量接收到的射频信号的功率。
在RF 系统中，信号从发送端发射后，经过空气传播到接收端。
在这个过程中，信号的强度可能会受到多种因素的影响，如传输距离、障碍物、干扰等。
RSSI是一种用于衡量接收端接收到的信号功率的方式，通常以dBm（分贝毫瓦）为单位。
第二步：如何测量RSSI？
测量RSSI的方法有多种，常见的包括信号能量检测和功率比测量两种方式。
1. 信号能量检测：这种方法是最简单和常见的RSSI测量方式。
接收端通过将接收到的信号转换成电压，然后测量电压的大小来估算信号的能量。
这种方法适用于信号幅度较大且不太受到干扰的情况。
2. 功率比测量：这种方法通过将接收到的信号与一个已知功率的参考信号进行比较来测量RSSI。
其中一个常用的方法是自相关法。
具体操作是将接收到的信号与自身进行相关计算，然后将计算得到的相关值与一个已知的参考信号进行比较。
根据参考信号和接收信号的功率差异，可以推算出接收到的信号功率。
第三步：RSSI的应用和意义是什么？
RSSI作为一种测量信号强度的指标，具有广泛的应用和意义。
1. 网络规划和优化：在无线通信系统中，合理规划和配置基站是确保覆盖范围和服务质量的关键。
通过分析不同位置的RSSI值，可以评估信号覆盖的强度与均匀性，进而指导网络优化和扩容策略。
2. 定位和导航：利用RSSI信号在空间中的变化，可以实现无线定位和导航功能。
例如，通过在不同位置测量RSSI值，可以计算出设备相对于基站的距离，并进一步确定设备的位置。
3. 信号质量评估：RSSI值可以用于判断信号质量的好坏，从而指导通信系统的错误控制和自适应调整。
较高的RSSI值通常意味着信号较强，传输质量较好，而较低的RSSI值则可能表明信号较弱或受到干扰。
4. 调制和编解码：在数字通信中，调制和解调是实现数据传输的关键步骤。
通过监测和分析RSSI值的变化，可以对信号的调制类型和解调过程进行优化和改进。
总结：
通过以上的讨论，我们了解了射频系统中RSSI的原理和应用。
作为一种测量接
收信号强度的指标，RSSI在无线通信中起着重要的作用，它可以用于网络规划与优化、定位与导航、信号质量评估以及调制和编解码等诸多方面。
深入理解和应用RSSI原理，可以帮助工程师和研究人员进一步优化射频系统的性能和可靠性。