節(jié)點(diǎn)定位是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一,它可以使觀(guān)察者迅速找到數(shù)據(jù)源的坐標(biāo)位置.基于接收信號(hào)強(qiáng)度指示（RSSI）的三邊質(zhì)心定位技術(shù)由于算法簡(jiǎn)單、成本低、無(wú)需太多錨節(jié)點(diǎn)而被廣泛使用.但傳統(tǒng)的三邊質(zhì)心定位技術(shù)容易受到周?chē)h(huán)境、障礙物、信號(hào)噪聲等影響,導(dǎo)致算法誤差較大,定位精度不夠.本文提出了改進(jìn)的三邊定位算法,通過(guò)模糊C均值聚類(lèi)方法對(duì)錨節(jié)點(diǎn)向未知節(jié)點(diǎn)發(fā)射的RSSI信號(hào)進(jìn)行聚類(lèi),消除小概率大干擾的噪聲信號(hào),根據(jù)相對(duì)準(zhǔn)確的RSSI值計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)和錨節(jié)點(diǎn)的距離,然后通過(guò)參考點(diǎn)加權(quán)質(zhì)心定位算法尋找參考點(diǎn)對(duì)未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行精確定位.仿真結(jié)果表明,改進(jìn)后的算法減小了RSSI測(cè)距誤差,提高了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位精度. 

【文章來(lái)源】：小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2020,41(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

三邊定位算法原理

根據(jù)文獻(xiàn)[18]，未知節(jié)點(diǎn)接收到的RSSI值越大表明信號(hào)衰減越小，與發(fā)射信號(hào)的錨節(jié)點(diǎn)間距越小，所受環(huán)境和障礙物的影響也將越小，并且當(dāng)3個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的位置近似成等邊三角形時(shí)，定位更準(zhǔn)確．距離越近、RSSI值越大的錨節(jié)點(diǎn)在計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)的位置時(shí)應(yīng)有更大的決定權(quán)[19]．所以，三個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的選擇條件是發(fā)射到未知節(jié)點(diǎn)的RSSI信號(hào)應(yīng)盡量大，且三個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的位置不接近一條直線(xiàn)．本文提出雙集合組合法挑選符合條件的錨節(jié)點(diǎn)，具體步驟如圖2所示．WSN中所有錨節(jié)點(diǎn)向未知節(jié)點(diǎn)發(fā)送RSSI信號(hào)，未知節(jié)點(diǎn)按信號(hào)強(qiáng)度對(duì)RSSI從大到小排序，例如:{RSSI1,RSSI2，…，RSSIN}，N為未知節(jié)點(diǎn)接收到RSSI信號(hào)的個(gè)數(shù)，即通信范圍內(nèi)所有錨節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)．未知節(jié)點(diǎn)選中其中最大的三個(gè)RSSI:RSSI1,RSSI2,RSSI3，由于對(duì)應(yīng)錨節(jié)點(diǎn)的位置是已知的，例如:(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)，可以計(jì)算任意兩個(gè)錨節(jié)點(diǎn)連接直線(xiàn)方程的斜率:

所以在P21順時(shí)針到P31這段弧上，滿(mǎn)足參考點(diǎn)條件公式的A點(diǎn)有且只有一個(gè)，且位于弧D2D3上．A就是我們所求的以M1為圓心d1為半徑定位圓上的參考點(diǎn)．同理可求得另外兩個(gè)參考點(diǎn)，且這兩個(gè)參考點(diǎn)位于弧D1D2和弧D1D3上．至此，ΔM1M2M3內(nèi)唯一的三個(gè)參考點(diǎn)(xr1,yr1),(xr2,yr2),(xr3,yr3)已求得，且均位于區(qū)域SD1D2D3的三段弧上．證明畢．5 實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果分析


本文編號(hào)：3521532