计算与 RSSI 的距离

电器工程 无线的 无线上网
2022-01-28 14:57:10

我正在研究一个室内定位系统,我需要:

  1. 基于 RSSI 计算距离(我知道这不会 100% 准确)
  2. 然后进行三边测量以查明wifi信号的位置。这部分可以通过这个解决方案来解决:Trilateration using 3 latitude and longitude points, and 3 distances

我坚持(1)。

b/w RSSI 和距离的关系是(源 PPT): rssi距离关系 其中:

Fm = Fade Margin - ??
N = Path-Loss Exponent, ranges from 2.7 to 4.3
Po = Signal power (dBm) at zero distance - Get this value by testing
Pr = Signal power (dBm) at distance - Get this value by testing
F = signal frequency in MHz - 2412~2483.5 MHz for Ralink 5370

但我无法弄清楚如何计算淡入淡出余量。根据一些发现,fade margin = sensitivity of receiver - received signal 但话又说回来,我如何获得接收器的灵敏度?

我有一个具有以下规格的 Ralink RT5370 芯片组 wifi 加密狗:Ralink 5370 规格

任何建议都会有所帮助!

来自:http ://www.tp-link.sg/support/calculator/ 的注释表明衰落余量从 14dB 到 22dB 不等

Excellent: Link should work with high reliability, ideal for applications demanding high link quality. Fade Margin level is more than 22dB.
Good: Link should give you a good surfing experience. Fade Margin level is 14~22dB.
Normal: Link would not be stable all the time, but should work properly. Fade Margin level is 14dB or lower
2个回答

衰落余量是击中接收器的实际信号与接收器工作所需的底线最小信号之间的功率电平差异。例如,它给出了可能的误码率的指示。

有一个标准公式可以计算接收器在给定数据速率下所需的最小理论信号电平。这是 -154dBm + 10\$log_{10}\$(比特率)。如果数据速率为 1Mbps,那么接收器将需要 -94dBm 才能有机会合理地获得体面的数据。

如果接收到的信号实际上是-84dBm,那么衰落余量是10dB,即它可以允许接收到的信号衰落高达10dB。

将此应用于您的情况意味着您需要了解数据速率,以便计算可接受的最小接收器功率。因为 Fm = Pr - Pm(其中 Pm 是根据比特率计算的最小接收器功率电平,或者可能标记在盒子上)我相信您应该能够根据 RSSI 与 Pr 等效来解决这个问题。

如果您查看您提供的链接,您会看到:-

接收灵敏度:802.11b:-84dBm@11Mbps

换句话说,在 11Mbps 时,使用我的答案中的公式,您可以获得 -154 dBm + 10\$ log_{10}\$(11,000,000) dBm = -154dBm + 70.4dBm = -83.59dBm 的最小接收器功率。

编辑

我已经对此进行了一些研究,并且您可以根据文档使用一个更简单的公式。公式是第 3 页的 #19,基本上是这样的:-

RSSI (dBm) = -10n \$log_{10}\$(d) + A

其中 A 是在 1 米处以 dBm 为单位的接收信号强度 - 您需要在系统上进行校准。因为您在已知距离处进行校准,所以无需考虑传输频率,这简化了方程式。

d 是以米为单位的距离,n 是您在问题中提到的传播常数或路径损耗指数,即 2.7 到 4.3(自由空间有 n =2 供参考)。

你的原始公式 - 如果你能提供一个来源,我可以对照我拥有的数据检查它。

我目前正在做同样的事情,这可能会非常令人困惑。我发现这个公式似乎适合室内环境:

\$P(x) = 10n \text{ } log\left(\frac{d}{d_0}\right) + 20log\left(\frac{4πd_0}{λ}\right)\$

在哪里,

  • \$P(x)\$ 是距离 \$d\$ 处的路径损耗。
  • \$n\$ 是信号衰减指数。
  • \$d\$ 是发射器和接收器之间的距离。
  • \$d_0\$ 是参考距离(比如 1m。)
  • \$λ\$ 是 2.4GHz 信号的波长 = 0.125 m。

“Xσ 是衰落余量。衰落余量是系统特定的,必须根据现场经验计算。对于办公楼,Xσ 的值通常为 10 dB。”

所以;

\$d = 10^{\left({\frac{P-20log\left(\frac{4πd_0}{λ}\right)}{10n}}\right)d_0} \$

公式详细信息可在此处找到,第 3 页公式 2。