基于約束條件下狀態(tài)預(yù)估優(yōu)化方法的無線傳感網(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)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，節(jié)點的位置信息對整個傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測活動起著至關(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用價值。
　　基于RSSI測距定位是根據(jù)傳感器節(jié)點間的信號強度來轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的距離，從而計算出節(jié)點位置。該方法易受環(huán)境因素干擾、定位誤差

2、較大等缺點。本文從降低測距誤差和提高定位精度出發(fā)，應(yīng)用自主設(shè)計的傳感器節(jié)點進行實驗建立RSSI測距模型，并用差分修正算法來降低測距誤差。更進一步的，在差分修正RSSI測距基礎(chǔ)上，提出了一種正負約束條件下的似然估計定位算法。本文主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　1.在測距階段，設(shè)計和制作出傳感器節(jié)點，應(yīng)用該節(jié)點采集實驗數(shù)據(jù)并用最小二乘方法擬合出RSSI測距曲線。為了降低實驗中測距誤差，利用信標節(jié)點間測距過程中產(chǎn)生的誤差反饋到未知節(jié)點測距中

3、，從根本上提高測距誤差。通過仿真實驗，驗證了該方法的有效性。
　　2.在差分修正RSSI測距基礎(chǔ)上，提出一種正負約束條件下的似然估計定位算法。在實際定位過程中，如果未知節(jié)點位于信標節(jié)點的通信范圍內(nèi)采用正約束似然估計定位。如果未知節(jié)點位于信標節(jié)點通信范圍之外則引入負約束條件，聯(lián)合正約束和負約束條件建立似然估計函數(shù)，并采用粒子群優(yōu)化算法快速找到未知節(jié)點的位置。該方法采用了概率估計來對未知節(jié)點位置進行預(yù)估，并引入了人們常忽略的節(jié)點通信外