ZigBee室内定位系统的研究与设计+RSSI的算法及MATLAB仿真(8)
献，知道RSSI值和LQI值两者之间满足线性关系，线性函数关系式为式11。 （11）
表3中的RSSI值是由实验所得的LQI值计算所得。表2表示实验中设定的参考节点的位置坐标，表3表示测试环境参数和不同位置的参数值。
表2 参考节点位置坐标
参考节点标号 1 2 3 4 5 6
坐标（m） （0，0） （5，0） （0，4） （5，4） （0，8） （5，8）
表3 环境参数测量值
距离d（m） 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
LQI 105.82 85.53 73.06 66.55 58.41 56.72 46.64
RSSI（dBm） 43.2 50.5 54.9 57.3 60.2 60.8 64.5
10lgd 0 1.76 3.01 3.98 4.77 5.44 6.02
将上述的RSSI值和10lgd的值用MATLAB软件进行最小二乘拟合，得到RSSI和10lgd之间的关系直线，所得的y轴截距是A值，直线的斜率表示n值。由图示直线得到的RSSI和10lgd的直线方程。
（12）
由上述方程式12可知，y轴截距是44.0453，定位节点中的定位引擎A值可设为44；斜率是3.3172，定位引擎的n值可设为3.3，将实验所得的链路质量指数LQI转换成RSSI值，完成定位引擎的定位。实验过程中，6次设定定位节点的坐标值，进行定位测量，所得结果如表4所示。
表4 实验结果
定位节点实际坐标值 测量坐标值 定位误差 误差比率
（1.6，1.6） （1.5，1.5） （-0.1，-0.1） 6.25%
（3.2，1.6） （3.0，1.5） （-0.2，-0.1） 6.25%
（1.6，4.0） （2.0，4.0） （0.4,0.0） 9.28%
（3.2，4.0） （3.5，4.0） （0.3,0.0） 5.85%
（1.6，6.4） （1.5，6.5） （-0.1,0.1） 7.88%
（3.2，6.4） （3.5，6.5） （0.3,0.1） 4.42%
结果分析。
由上表显示的实验情况来看，本文设计的定位系统可以满足一定程度上的定位需要，但存在误差效果不理想，主要原因如下。
（1）有效的无线传输距离较短，存在误差。为了提高定位准确度，需要添加较多的节点，不利于减少应用成本。
（2）建立的RSSI-d模型不理想，使得测量距离时有误差。
（3）节点的位置放置需要优化。由研究可知，当节点靠近墙壁、地面时，影响无线传输距离。在系统的具体应用中，需要选择合适的节点放置高度。
4.2.2 动态环境实验结果
图16 X方向的定位效果
设定某一环境10m×10m，参考节点每隔0.1秒向上位机发送一组定位坐标信息的数据，然后经过算法处理获得定位节点的位置坐标信息，对数据进行采样，获得未经卡尔曼滤波优化的定位节点的坐标信息和经过卡尔曼滤波优化后的定位节点坐标信息。如面16、17、18图示，黑点表示真实值，空心点表示观测值（即是基于RSSI定位算法所得实验仿真值），星号表示滤波值。