蓝牙信号发射距离和功率的关系是什么,有没有具体的计算公式,比如100mw对应100m,2.5mw对

蓝牙信号发射距离和功率的关系是什么,有没有具体的计算公式,比如100mw对应100m,2.5mw对,第1张

举例蓝牙信标发送蓝牙信号,手机扫描蓝牙信号,接收到的信号强度是RSSI,那么手机离蓝牙信标的举例遵循下面的计算公式:

d = 10^((abs(RSSI) - A) / (10 n))

其中:

d - 计算所得距离

RSSI - 接收信号强度(负值)

A - 发射端和接收端相隔1米时的信号强度

n - 环境衰减因子

深圳市昆仑智联科技有限公司的蓝牙信标A取值为-60。

通过计算手机离接收到的RSSI最强的三个蓝牙信标的距离,以及已经知道的蓝牙信标的位置,通过三角定位的算法,就可以计算出手机的位置,从而可以实现室内导航功能。

BLE蓝牙收发demo

串口收发助手

这个类主要是扫描蓝牙然后或获取蓝牙的地址:

通过蓝牙适配器就可以扫描蓝牙了

mBluetoothAdapterstopLeScan(mLeScanCallback);

可以看到上面回调当中有三个参数其中device为蓝牙设备,这里面包含蓝牙名称和蓝牙地址,rssi可以通过算出模糊的算出蓝牙直接的距离;

在这个类中包括启动服务和接收服务发送过来的广播,以及蓝牙的连接和对服务的什么周期管理;

启动服务

startService(new Intent(this, BluetoothLeServiceclass));

注册广播

registerReceiver(mGattUpdateReceiver, makeGattUpdateIntentFilter()); //注册广播

连接蓝牙

final boolean result = mBluetoothLeServiceconnect(mDeviceAddress); //连接蓝牙

可以看到连接蓝牙只需要蓝牙的地址就可以,通过调用服务中封装好的连接蓝牙方法就可以连接

蓝牙建立好连接,然后通过UUID的读写通道建立读写的关系就可以在广播处接受分发送数据到服务类中将数据发送或接收;

连接蓝牙

// 第二个参数: 如果为false,则直接立即连接。

// 如果为true,则等待远程设备可用时(在范围内,。。)连接。并不是断开后重新连接。

mBluetoothGatt = deviceconnectGatt(this, false, mGattCallback);

这里mGattCallback是蓝牙的BluetoothGattCallback的回调,这个回调中有几个重要方法,弄懂这几个方法那就弄懂了蓝牙。

式中,p(d)表示距离发射机为d时接收端接收到的信号强度,即RSSI值;p(d0)表示距离发射机为d0时接收端接收到的信号功率;d0为参考距 离;n是路径损耗(Pass Loss)指数,通常是由实际测量得到,障碍物越多,n值越大,从而接收到的平均能量下降的速度会随着距离的增加而变得越来越快:X是一个以dBm为单 位,平均值为0的高斯随机变量,反映了当距离一定时,接收到的能量的变化。实际应用中一般采用简化的渐变模型 为便于表达和计算,通常取d0为1 m。于是可得[p(d)]dBm=A-10nlg(d) (3)把[p(d)dBm写成RSSI的形式得到其中,A为无线收发节点相距1 m时接收节点接收到的无线信号强度RSSI值。式(4)就是RSSI测距的经典模型,给出了RSSI和d的函数关系,所以已知接收机接收到的RSSI值就可以算出它和发射机之间的距离。

这是中科院一篇论文中提到的,比较容易理解:

无线信号的发射功率和接收功率之间的关系可以用式( 1) 表示, PR 是无线信号的接收功率, PT

是无线信号的发射功率, r 是收发单元之间的距离, n 传播因子, 数值大小取决于无线信号传播的

环境PR = PT / r n ( 1)

在公式( 1) 两边取对数可得到式( 2) ,10nlgr = 10lgPT / PR ( 2)

节点的发射功率是已知的, 将发送功率代入式( 2) 中可得式( 3) ,10lgPR = A - 10  nlg r ( 3)

式( 3) 的左半部分10lgPR 是接收信号功率转换为dBm 的表达式, 可以直接写成式( 4) , 在式( 4) 中A 可以看作信号传输1 m 远时接收信号的功率PR ( dBm) = A - 10nlg r ( 4)

由式( 4) 中可以得到常数A 和n 的数值决定了接收信号强度和信号传输距离的关系

这是清华一篇论文中提到的:

在自由空间中, 电磁波的传播的模型为: Pri( dBm) =P0( dBm) - 10nplog( di /d0) +xσ  ( 1)

定义Pri 为beacon i 的接收信号强度, 单位为mW, Pri( dBm) 单位为dBm。

Pri( dBm) =10log( Pri) ( 2)

定义目标点坐标为θ=( x, y) , 信标点坐标为ri=( x, y) , 目标点与beacon i 的欧氏距离为di

 

( 3)

xσ为背景噪声, 通常假定为零均值高斯白噪声  xσ~N( 0, σ2db) ( 4)

np 为电磁信号衰减系数, 典型值为2~4。

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