基于約束條件下?tīng)顟B(tài)預(yù)估優(yōu)化方法的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入研究，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)作為其核心技術(shù)得到了快速發(fā)展。定位技術(shù)是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，節(jié)點(diǎn)的位置信息對(duì)整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)活動(dòng)起著至關(guān)重要的作用。在軍事、環(huán)境、交通、建筑、醫(yī)療等領(lǐng)域中，無(wú)線傳感定位技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。因此，研究傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　基于RSSI測(cè)距定位是根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)間的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的距離，從而計(jì)算出節(jié)點(diǎn)位置。該方法易受環(huán)境因素干擾、定位誤差

2、較大等缺點(diǎn)。本文從降低測(cè)距誤差和提高定位精度出發(fā)，應(yīng)用自主設(shè)計(jì)的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)建立RSSI測(cè)距模型，并用差分修正算法來(lái)降低測(cè)距誤差。更進(jìn)一步的，在差分修正RSSI測(cè)距基礎(chǔ)上，提出了一種正負(fù)約束條件下的似然估計(jì)定位算法。本文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.在測(cè)距階段，設(shè)計(jì)和制作出傳感器節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用該節(jié)點(diǎn)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并用最小二乘方法擬合出RSSI測(cè)距曲線。為了降低實(shí)驗(yàn)中測(cè)距誤差，利用信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間測(cè)距過(guò)程中產(chǎn)生的誤差反饋到未知節(jié)點(diǎn)測(cè)距中

3、，從根本上提高測(cè)距誤差。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　2.在差分修正RSSI測(cè)距基礎(chǔ)上，提出一種正負(fù)約束條件下的似然估計(jì)定位算法。在實(shí)際定位過(guò)程中，如果未知節(jié)點(diǎn)位于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的通信范圍內(nèi)采用正約束似然估計(jì)定位。如果未知節(jié)點(diǎn)位于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)通信范圍之外則引入負(fù)約束條件，聯(lián)合正約束和負(fù)約束條件建立似然估計(jì)函數(shù)，并采用粒子群優(yōu)化算法快速找到未知節(jié)點(diǎn)的位置。該方法采用了概率估計(jì)來(lái)對(duì)未知節(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行預(yù)估，并引入了人們常忽略的節(jié)點(diǎn)通信外