Verfügbarkeit: Beiträge zur feldstärkebasierten Lokalisierung in stark ressourcenlimitierten Sensornetzwerken

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Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Hartmann, Markus (VerfasserIn)
Format:	Hochschulschrift/Dissertation Buch
Sprache:	Englisch Deutsch
Veröffentlicht:	Stuttgart Fraunhofer Verlag [2023]
Schriftenreihe:	Forschungsberichte aus dem Lehrstuhl für Informationstechnik Band 20
Schlagwörter:	Fledermäuse Lokalisation Lokalisierung Sensornetzwerk Feldstärkebasiert Energieeffizienz Fledermaus Nachrichtentechniker, Hochfrequenztechniker Hochschulschrift
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 1 1.1 MOTIVATION ............................................................................................................ 1 1.2 EIGENER BEITRAG .................................................................................................. 2 1.3 STRUKTUR DER VORLIEGENDEN ARBEIT ...................................................................... 3 2 PROBLEMSTELLUNG 7 2.1 ANFORDERUNGEN AN DAS LOKALISIERUNGSSYSTEM .................................................. 7 2.2 STAND DER TECHNIK UND RELEVANTE LOKALISIERUNGSSYSTEME ................................ 9 2.3 FAZIT .................................................................................................................... 15 3 ENTWURF EINES SYSTEMS ZUR FLEDERMAUSLOKALISIERUNG 17 3.1 UEBERSICHTSENSORNETZWERK .................................................................. 18 3.2 ENTWURF VON KONZEPTEN ZUR FELDSTAERKEBASIERTEN LOKALISIERUNG ....................... 22 3.3 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................................... 27 4 WINKELSCHAETZUNG BASIEREND AUF DER EMPFANGSLEISTUNGSDIFFERENZ VON GERICHTETEN ANTENNEN 29 4.1 MESSMETHODIK ..................................................................................................... 29 4.2 CHARAKTERISIERUNG UND MODELLIERUNG DES UEBERTRAGUNGSKANALS ...................... 32 4.3 ANTENNENENTWURF FUER EMPFANGSLEISTUNGSDIFFERENZ BASIERTE WINKELSCHAETZUNG 37 4.4 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT ........................................................................... 49 5 POSITIONSRECHNUNG UND FILTERUNG 51 5.1 MODELLBILDUNG DES MESSSYSTEMS ..................................................................... 52 5.2 BAYES SCHES FILTER .............................................................................................. 53 5.3 RASTERBASIERTES FILTER ........................................................................................ 59 5.4 UNTERSUCHUNG DER LEISTUNGSFAEHIGKEIT DES RASTERBASIERTEN FILTERS ................... 61 5.5 ANALYSE ZUR AUFLOESUNG VON MEHRDEUTIGKEITEN ............................................... 66 5.6 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT ........................................................................... 73 6 ENTWURF DER LOKALISIERUNG BASIEREND AUF EMPFANGSLEISTUNGSDIFFERENZEN 75 6.1 MESSMODELL FUER POSITIONSSCHAETZUNG ................................................................ 75 6.2 ENTWURF EINER OPTIMIERTEN ANTENNE ZUR LOKALISIERUNG BASIEREND AUF EMPFANGSLEISTUNGSDIFFERENZEN ............................................................... 76 6.3 REALISIERUNG DER ANTENNENPROTOTYPEN FUER DAS SENSORNETZWERK ....................... 77 6.4 SIMULATIVE VALIDIERUNG DER MESSMETHODIK ...................................................... 81 6.5 MESSTECHNISCHE VALIDIERUNG DER MESSMETHODIK ............................................. 86 6.6 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT ............................................................................ 92 INHALTSVERZEICHNIS 7 ENTWURF DER LOKALISIERUNG BASIEREND AUF EMPFANGSLEISTUNGEN 93 7.1 MESSMODELL FUER POSITIONSSCHAETZUNG ................................................................ 93 7.2 KANALMODELL ...................................................................................................... 95 7.3 SIMULATIVE VALIDIERUNG DER MESSMETHODIK ...................................................... 99 7.4 MESSTECHNISCHE VALIDIERUNG DER MESSMETHODIK ............................................. 99 7.5 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT ............................................................................. 104 8 FINGERABDRUCKBASIERTE LOKALISIERUNG MITTELS KANALUEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN 107 8.1 MESSPRINZIP ......................................................................................................... 107 8.2 BESCHREIBUNG IM ZEIT-UND FREQUENZBEREICH .................................................... 110 8.3 SIGNALBESCHREIBUNG ............................................................................................. 111 8.4 HERLEITUNG DES MESSMODELLS ............................................................................. 112 8.5 SIMULATIVE VERIFIKATION DER MESSMETHODIK ....................................................... 120 8.6 ANPASSUNG DES SIGNALS DES MOBILEN SENSORKNOTENS ....................................... 122 8.7 STATISTISCHE EIGENSCHAFTEN VON KANALUEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN ....................... 123 8.8 SIMULATIVE VERIFIKATION MIT REDUZIERTEN FINGERABDRUECKEN .............................. 124 8.9 MESSTECHNISCHE VERIFIKATION MIT REDUZIERTEN FINGERABDRUECKEN ....................... 128 8.10 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT ............................................................................. 129 9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 133 10 ANHANG 137 10.1 REFERENZMESSUNGEN VON KOMMERZIELLEN GPS-TRACKER ................................... 137 10.2 MESSUNG DES UEBERTRAGUNGSKANALS IM WALDGEBIET BEI FORCHHEIM ................ 138 10.3 ARCHITEKTUR UND SIGNALVERARBEITUNG AM STATIONAEREN SENSORKNOTEN ................ 140 10.4 BESCHREIBUNG DES ZENTRALEN SERVERS IM SENSORNETZWERK ................................ 142 10.5 BESCHREIBUNG DER NTP-SERVER IM SENSORNETZWERK ......................................... 143 10.6 LOKALISIERUNGSERGEBNISSE DER CFR-METHODE ................................................... 144 10.7 QUALITAETSMASSE FUER ZIRKULARE ANORDNUNG VON DREI DIPOLEN ............................. 147 10.8 PFADVERLUSTMODELL FUER 2,4 GHZ ......................................................................... 148 10.9 SCHAETZUNG VON KANALUEBERTRAGUNGSFUNKTION AUS DER CHANNEL STATE INFORMATION 149 10.10 K-NN UND WK-NN MITTELUNG ................................................................. 150 10.11 SYNTHETISCHE MESSFUNKTIONEN ZUR VALIDIERUNG DER SCHAETZER .......................... 151 11 ABKUERZUNGEN 153 12 NOMENKLATURVERZEICHNIS 157 LITERATUR 169
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