無線Mesh網(wǎng)絡(luò)自主定位方法的研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)，即無線網(wǎng)格網(wǎng)是一種新型接入網(wǎng)技術(shù)，由于其可靠性高、成本低、覆蓋范圍廣、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點，非常具有發(fā)展前景。同時隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，基于位置服務(wù)技術(shù)也成為近年來的研究熱點之一，研究無線定位技術(shù)對基于位置服務(wù)技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。因此在無線Mesh網(wǎng)中研究定位技術(shù)是有必要的。
　　主要工作有以下四方面:
　　(1)分別對最小二乘算法、Taylor級數(shù)展開算法、Chan算法和近似最大似然估計算法四種經(jīng)典算法

2、進(jìn)行介紹及仿真實驗。通過在不同環(huán)境下仿真實驗得到的結(jié)果，分析四種算法的特點和適用環(huán)境。從仿真結(jié)果可以看到在只有高斯噪聲的環(huán)境下，Chan算法和近似最大似然估計算法的定位結(jié)果可以接近或達(dá)到克拉美羅下界。然而在非視距傳播環(huán)境下，算法的定位結(jié)果急劇惡化，無法直接使用，需要改進(jìn)定位算法或?qū)κ艿椒且暰鄠鞑ピ肼曃廴镜臏y量值進(jìn)行預(yù)處理。
　　(2)提出兩種定位算法，提高在非視距傳播環(huán)境下的定位精度。一種是基于最大似然估計的模擬退火定位算法，根據(jù)

3、非視距傳播引起誤差的數(shù)學(xué)模型，給出測量值的聯(lián)合條件概率密度函數(shù)，進(jìn)行最大似然估計，將非視距傳播環(huán)境下的定位轉(zhuǎn)化為非線性函數(shù)的最優(yōu)化問題，引入模擬退火算法，進(jìn)行定位。仿真結(jié)果表明該算法在非視距傳播誤差污染嚴(yán)重的環(huán)境下，可以獲得較好的定位結(jié)果，然而由于算法推導(dǎo)過程中的簡化，使其在非視距傳播誤差較小的環(huán)境下定位精度較差，有待改善。另一種是改進(jìn)的Chan算法，引入未知數(shù)測量值和真實值之間的比例系數(shù)，并利用最陡梯度下降法對其進(jìn)行更新，從而提高定位

4、精度。仿真結(jié)果表明該方法可以在一定程度上改善定位結(jié)果，算法的適用范圍廣，但定位精度依舊有待改善。
　　(3)研究和總結(jié)已有的非視距傳播誤差抑制和消除方法，分析非視距傳播引起誤差的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)其在指數(shù)分布模型下的期望和方差。提出一種用于抑制非視距傳播引起誤差的改進(jìn)Kalman濾波算法，該算法可以根據(jù)輸入的測量值，自適應(yīng)地生成狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣。仿真結(jié)果表明，該算法對非視距傳播引起的誤差有良好的跟蹤和抑制效果，極大的提高了在非視距傳播環(huán)境

5、下的定位精度。在視距傳播環(huán)境中，不會對測量值和定位精度產(chǎn)生影響，因此不需要進(jìn)行非視距傳播存在性判決。
　　(4)為進(jìn)一步提高定位精度，將數(shù)據(jù)融合技術(shù)引入定位技術(shù)。在分析已有的結(jié)合數(shù)據(jù)融合技術(shù)的定位方法后，提出一種基于多測量值及多算法的數(shù)據(jù)融合方法，根據(jù)錨節(jié)點的不同數(shù)目，制定不同的融合策略，將多種位置相關(guān)測量值和定位結(jié)果中的信息融合起來，提高定位精度。仿真實驗結(jié)果表明，經(jīng)過數(shù)據(jù)融合處理后，定位精度有一定的提高。
　　最后對論文