基于馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)的室內(nèi)無線定位算法研究.pdf

1、近年來,基于ZigBee技術(shù)的無線傳感網(wǎng)發(fā)展迅速,相比于其他無線通信技術(shù),它具有可靠性高、低成本、低功耗、低時(shí)延、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點(diǎn)。室內(nèi)無線定位是基于ZigBee技術(shù)的無線傳感網(wǎng)的一項(xiàng)重要應(yīng)用,它彌補(bǔ)了GPS在室內(nèi)無法進(jìn)行定位的缺陷,在機(jī)場(chǎng)大廳、超市、地下停車場(chǎng)、展廳、礦井等環(huán)境中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前常用的定位方法主要包括:到達(dá)時(shí)間(Time of Arrival,TOA)、到達(dá)時(shí)間差(Time Difference of Arriv

2、al,TDOA)、到達(dá)角度(Angle of Arrival,AOA)、以及接收信號(hào)強(qiáng)度指示(Received Signal Strength Indicator,RSSI)。由于TOA、TDOA、AOA方法對(duì)硬件有較高的要求,因此使用低成本的RSSI實(shí)現(xiàn)定位,是室內(nèi)無線定位研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容,但是RSSI容易受到衰減、干擾等因素的影響,目前還不能實(shí)現(xiàn)精確的定位。
　　現(xiàn)有的基于RSSI的定位算法一般采用概率的方法,它們對(duì)參考節(jié)點(diǎn)

3、采集到的RSSI值都等同處理,沒有識(shí)別異常RSSI值的能力,而由于某些RSSI值和正常值偏離較大,最終導(dǎo)致定位精度較低。因此,提出一種基于層次式的馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)模型的定位算法,將定位區(qū)間劃分為多個(gè)大小相等的小區(qū)間,采用鄰接參考節(jié)點(diǎn)的依賴關(guān)系作為濾波手段,通過先驗(yàn)概率的假設(shè)來去除異常RSSI值,在所形成的隨機(jī)場(chǎng)中,對(duì)后驗(yàn)概率作最大化處理,使用置信傳播算法得出待定位節(jié)點(diǎn)的估計(jì)區(qū)間,再將這個(gè)區(qū)間劃分為多個(gè)大小相等的更小區(qū)間,這樣層次式的計(jì)算下