【摘 要】
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随着无线传感技术的快速发展,无线传感器网络在农业、工业、军事、交通、通信等领域广泛应用,成为信息感知、采集、处理和传输的重要方式之一。节点定位技术是无线传感器网络
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随着无线传感技术的快速发展,无线传感器网络在农业、工业、军事、交通、通信等领域广泛应用,成为信息感知、采集、处理和传输的重要方式之一。节点定位技术是无线传感器网络应用的关键技术之一,节点协作可以解决场景中传感器节点功率不高和数量较少的问题,但协作节点间大量的信息交换会造成计算复杂度的增加和能源的浪费,甚至导致定位误差的增大。本文针对这些问题,对节点定位方法进行研究,优化节点选择算法并改进节点定位方法。其具体工作分两部分:一是通过节点选择算法确定辅助节点集合。第一根据建立的信号模型获取RSSI数据,并利用这些数据计算出目标节点到所有邻近节点的测试距离;第二通过推导更新费希尔信息矩阵(EFIM)来计算位置误差界限的平方(SPEB),并将EFIM与测试距离结合形成一个新的节点选择标准;第三提出一种基于EFIM和距离结合的节点选择算法,选择出定位性能较好的邻近节点作为辅助节点。通过仿真表明该方法达到某一特定的定位精度要求时选择的邻近节点数量较少,同时还提高了系统的能量利用率。二是根据辅助节点估计目标节点。先将选出来的辅助节点作为参考节点,并引进修正系数m,采用测试距离倒数的m次幂之和作为权值;再计算以每个参考节点为圆心、测试距离为半径的圆的交点,并根据选择条件筛选出正确的交点。最后计算这些交点构成的多边形的加权质心,则其为目标节点位置坐标的估计值。这个方法的优点在于不用增添其他的设备仪器,目标节点和参考节点间不用大量的信息交流和繁杂的协调过程,可以满足无线传感器网络的应用需求。通过仿真实验对比了其他几种常用的定位算法,表明该方法具有一定的可行性。
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