协调器的数据包和未知节点的数据包接收完成。当接收到未知节点的数据包后，把两次记录的接收数据包的时刻打包，并发送此数据包给协调器节点。锚节点的工作流程图如图所示。南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证图锚节点的工作流程图未知节点的工作流程是首先启动未知节点，初始化协议栈，之后让未知节点加入协调器组建的网络，然后未知节点处于接收等待状态，当接收到协调器广播的数据包时向整个网络广播个数据包，接着又处于接收等待状态。未知节点的详细工作流程图如图所示。图未知节点的工作流程图南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证对协议栈的主要修改上节介绍了无线传感网中各个节点的工作过程，下面将根据不同节点的工作过程对开源协议栈进行相关的修改，以便实现基于的无线传感网定位算法。本节将从提取时间信息，协调器的程序，锚节点的程序，未知节点的程序等方面介绍对协议栈进行的修改工作。提取时间信息的程序设计为了能在协议栈上实现基于的无线传感网定位算法，首先应该解决时间的提取问题。这里使用了芯片的定时器来当作节点的本地时钟。的定时器是个位的定时器，它具备定时和计数功能外还具备独立的捕获功能，捕获功能就是当相关的输入输出引脚产生中断或者射频中产生中断时，会触发相应的捕获通道，从而将此时计数器中位值保存到寄存器和中，将寄存器和的值读出就可以知道产生中断的时刻。其中，寄存器和分别是捕获的高位和低位。协议栈中没有使用定时器，所以需要在此协议栈中加入对定时器的设置。首先初始化定时器，协议栈中添加的就是对定时器的初始化。定时器是个位的定时器，它会产生溢出的，所以还要加入对定时器的溢出处理，协议栈中添加的是定时器的溢出中断处理函数，此函数的功能是记录定时器的溢出次数，并清除定时器的溢出中断。上面内容介绍了在协议栈中增加对定时器的使用，接着就要利用定时器的捕获功能提取接收到数据包的时刻。为了能准确的提取数据包的接收和发送时刻，本文采用了射频中断中的帧开始定界符中断，即。当接收到帧开始定界符或者发送完帧开始定界符时，就会产生中断。在协议栈的文件中的函数里添加以下语句发生了中断记录定时器溢出的次数提取定时器的时间信息提取定时器的时间信息南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证协调器程序的设计协调器启动后进行系列的初始化工作，然后进入接收等待状态等待其他节点加入网络。由于锚节点和未知节点总共有个，所以当加入的节点数目为时就认为其他的节点都加入网络。在协调器协议栈的函数中状态里加入下面程序段有个节点加入了网路改变协调器节点所处的状态为发送状态目的地址为广播地址跳出接收等待状态是个初始值为的变量，每有个终端节点加入网络，该变量的值增加，当该变量的值为时，表示有个终端加入了网络。协调器进入发送状态后，向整个网络广播了个数据包，然后进入接收状态，等待所有锚节点传来的数据包直到等待超过。根据以上描述所编写的程序如图图协调器节点的主要程序图南京置非常接近于未知节点的真实位置。以上的仿真表明了节所阐述的基于的无线传感网定位算法是稳定的，可行的。本章小结本章首先介绍了马兵的硕士论文中通过实验得到芯片的晶振频率偏移是稳定的，再结合基于的定位原理提出了基于的无线传感网定位算法。随后进行了仿真，有力的证明了这种定位算法的可行性，并给出了采用该定位算法的定位效果图。南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证定位算法在硬件平台上的设计实际实验中，将采用的是成都无线龙公司生产的开发板和开源的协议栈，开发板上装备的是芯片。芯片与的区别在于芯片比芯片多了个基于接收信号强度值的定位引擎，在其他方面它们是相同的。本实验平台中为了提高定位的准确性，总共使用了个芯片和两个芯片，其中有个作为协调器，有个作为位置已知的锚节点，还有个作为位置未知的未知节点。根据节介绍的算法过程，本文在硬件平台上设计基于的无线传感网定位算法的工作过程如下首先启动协调器节点，让它组建网络，然后协调器节点进入等待接收状态。依次启动五个锚节点和未知节点，让它们加入协调器组建的网络。当未知节点加入网络后，协调器延迟段时间以便确定整个网络的稳定性，然后协调器向整个网络广播个数据包，记录发送数据包的时刻即晶振的跳数，并将其通过串口传送给电脑。锚节点接收到这个数据包后，记录接收数据包的时刻即晶振的跳数。当未知节点接收到这个数据包后，未知节点向网络中广播个数据包。锚节点接收到未知节点广播的数据包时，记录接收的时刻即晶振的跳数，随后锚节点把两次接收数据包第次接收协调器广播的数据包，第二次接收未知节点广播的数据包的时刻打包发送给协调器节点。协调器节点接收到锚节点发送来的数据包后，将该数据包的内容提取出来，并通过串口传送给电脑，直到接收完所有锚节点发送的数据包为止。然后重复步骤。如果协调器没有完全接收到所有锚节点的数据包，就等待段时间然后重复步骤。以上叙述的是整个实验的过程，下面将协调器节点锚节点和未知节点的工作过程逐叙述，以便更好的说明相关节点的工作过程。协调器节点的工作过程是首先启动协调器节点，此时需要进行系列的初始化工作，接着让协调器节点组建个网络，之后协调器节点处于接收等待状态，直到其他的节点加入到网络中，延迟之后向整个网络广播个数据包，同时将广播该数据包的时刻通过串口传南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证送给电脑，然后处于等待接收状态直到接收了所有锚节点发送来的数据，当接收完所有锚节点发送来的数据后才能进行广播下个数据包，否则等待，此时默认个锚节点数据丢失，再向网络中广播下个数据包。协调器的详细工作流程图如图所示。图协调器的工作流程图锚节点的详细工作过程是首先启动锚节点，锚节点进行系列的初始化工作，之后锚节点加入协调器节点的网络中，然后锚节点处于接收等待状态，当接收到数据包时，提取接收到该数据包的时刻，并根据相应的源地址信息对相应的节点作标记，以便于判断是否将邮电他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，让我们学校更加的永留千古。人们直探索的问题。那么如何判断线性方程组的解十分的重要。准确无误的判断出线性方程组的是否有解有唯解还是有无穷组解将极大的减少我们研究以及应用的时间。提到如何判断线性方程组的解的情况，我们通常会想到矩阵的秩，通过计算矩阵的秩来判断线性方程组是否有解是目前前人给我们总结出来的最行之有效的方法，但除此之外我们还有更加原始的方法，那便是通过矩阵的初等变换判断线性方程组是否有解。国内外很多专家和学者的著作中也提到过很多关于矩阵以及矩阵与解线性方程组的关系，在些学报和期刊中都发表过与之相关的章。但是探讨更加简单方便快捷的判断线性方程组是否有解，解的情况的方法直没有间断过。希望今后专家学者在这方面能有更多的丰硕的成果，为后人找到更多方便快捷的解决线性方程组解的情况的方法，将我们的科学发展带向更加殷实的明天。本文主要通过对前人的研究成果总结探讨矩阵在判断线性方程组的解，及在解线性方程组中的应用。线性方程组的有关概念定义线性方程组,其中每个方程的左端是未知量,的次齐次式，右端是常数，和可相等也可不等对于元的线性方程组，如，将代入方程，所有的式子全部恒成立，那么我们称是线性方程组的个解方程组所有的解组成的集合称为这个方程组的第页共页解集定义若线性方程组,右端的常数项全部等于的，则称为齐次线性方程组反之，当右端常数项不全为，则称为非齐次线性方程组矩阵的有关概念及其性质矩阵的定义定义由个实数排成的个行列的矩形数表称为矩阵，位置,上的元素般用表示，可简记为或如例已知个线性方程组,对于个线性方程组，只写出它的系数和常数项，并且把它们按原来的次序排成张表，这张表称为线性方程组的增广矩阵只列出系数的表称为方程组的系数矩阵此时，任何个方程都可以用这种方式被描述出来反之，已知个矩阵也可以写出原方程如所示的矩阵只描述出线性方程组的系数的称之为线性方程组的系数矩阵第页共页在线性方程组的求解过程中，矩阵有着很重要的作用，我们可以只列出矩阵的系数及常数项组成线性方程组的增广矩阵，通过对系数及常数项的运算求出解这样做既书写方便又能减少运算量矩阵的初等变换矩阵的初等变换是矩阵理论中个非常重要的内容，在线性方程组中的应用很广泛本文主要论述的是矩阵的初等变换在解线性方程组及判断线性方程组的解的情况的应用下面是矩阵的初等变换的定义定义最后得到这个矩阵表示的线性方程组是,第页共页从而原方程的解是例解下述齐次线性方程组,这是个齐次线性方程组，因为它的未知协调器的数据包和未知节点的数据包接收完成。当接收到未知节点的数据包后，把两次记录的接收数据包的时刻打包，并发送此数据包给协调器节点。锚节点的工作流程图如图所示。南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证图锚节点的工作流程图未知节点的工作流程是首先启动未知节点，初始化协议栈，之后让未知节点加入协调器组建的网络，然后未知节点处于接收等待状态，当接收到协调器广播的数据包时向整个网络广播个数据包，接着又处于接收等待状态。未知节点的详细工作流程图如图所示。图未知节点的工作流程图南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证对协议栈的主要修改上节介绍了无线传感网中各个节点的工作过程，下面将根据不同节点的工作过程对开源协议栈进行相关的修改，以便实现基于的无线传感网定位算法。本节将从提取时间信息，协调器的程序，锚节点的程序，未知节点的程序等方面介绍对协议栈进行的修改工作。提取时间信息的程序设计为了能在协议栈上实现基于的无线传感网定位算法，首先应该解决时间的提取问题。这里使用了芯片的定时器来当作节点的本地时钟。的定时器是个位的定时器，它具备定时和计数功能外还具备独立的捕获功能，捕获功能就是当相关的输入输出引脚产生中断或者射频中产生中断时，会触发相应的捕获通道，从而将此时计数器中位值保存到寄存器和中，将寄存器和的值读出就可以知道产生中断的时刻。其中，寄存器和分别是捕获的高位和低位。协议栈中没有使用定时器，所以需要在此协议栈中加入对定时器的设置。首先初始化定时器，协议栈中添加的就是对定时器的初始化。定时器是个位的定时器，它会产生溢出的，所以还要加入对定时器的溢出处理，协议栈中添加的是定时器的溢出中断处理函数，此函数的功能是记录定时器的溢出次数，并清除定时器的溢出中断。上面内容介绍了在协议栈中增加对定时器的使用，接着就要利用定时器的捕获功能提取接收到数据包的时刻。为了能准确的提取数据包的接收和发送时刻，本文采用了射频中断中的帧开始定界符中断，即。当接收到帧开始定界符或者发送完帧开始定界符时，就会产生中断。在协议栈的文件中的函数里添加以下语句发生了中断记录定时器溢出的次数提取定时器的时间信息提取定时器的时间信息南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证协调器程序的设计协调器启动后进行系列的初始化工作，然后进入接收等待状态等待其他节点加入网络。由于锚节点和未知节点总共有个，所以当加入的节点数目为时就认为其他的节点都加入网络。在协调器协议栈的函数中状态里加入下面程序段有个节点加入了网路改变协调器节点所处的状态为发送状态目的地址为广播地址跳出接收等待状态是个初始值为的变量，每有个终端节点加入网络，该变量的值增加，当该变量的值为时，表示有个终端加入了网络。协调器进入发送状态后，向整个网络广播了个数据包，然后进入接收状态，等待所有锚节点传来的数据包直到等待超过。根据以上描述所编写的程序如图图协调器节点的主要程序图南京