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1、FR共轭梯度法与泰勒级数展开法协同定位算法摇杨友良,等FR共轭梯度法与泰勒级数展开法协同定位算法SynergisticPositioningAlgorithmBasedonFRConjugateGradientMethodandTaylorSeriesExpansionMethod杨友良摇张摇晶摇孟凡伟摇马翠红(河北联合大学电气工程学院,河北唐山摇063009)摘摇要:在无线射频识别技术(RFID)系统中,接收信号强度法(RSSI)应用比较广泛。采用泰勒级数展开法可提高定位的精度,但在初始估计位置远离真实值时,其收敛性
2、难以保证。针对这一情况,引进FR共轭梯度法与其进行协同定位。通过对初始值是否接近真实值、测量值是否精确等多种情况进行仿真。结果表明,协同定位算法有效提高了传统泰勒级数展开法的收敛度,并且在部分情况下提高了传统泰勒级数展开法的定位精度。关键词:RSSI摇RFID摇定位摇FR共轭梯度法摇泰勒级数展开中图分类号:TN925摇摇摇摇文献标志码:AAbstract:Inradiofrequencyidentification(RFID)system,thereceivedsignalstrengthindicationmetho
3、d(RSSI)iswidelyapplied.Inmanycases,Taylorseriesexpansionmethodisusedtoimprovethepositioningaccuracy,butwheninitialestimatedpositionisfarawayfromtheactualposition,itisdifficulttoensuretheconvergence.Aimingatthissituation,theFRconjugategradientmethodisintroducedto
4、conductsynergisticpositioning.Throughsimulationformanycases,includingifinitialvalueclosestoactualvalueornot,ifthemeasurementisaccurateornot,theresultsshowthatthesynergisticpositioningalgorithmeffectivelyenhancestheconvergenceoftraditionalTaylorseriesexpansionmet
5、hod,andinsomecases,italsoenhancesthepositioningaccuracyoftraditionalTaylorseriesexpansionmethod.Keywords:Receivedsignalstrengthindication(RSSI)摇Radiofrequencyidentification(RFID)摇Positioning摇FRconjugategradientmethodTaylorseriesexpansionmethod[2]化为线性方程后求解。在线性化方程
6、的求解过程中,0摇引言应用泰勒级数展开法,由于其具有很高的定位精度,在在无线定位应用广泛的今天,射频识别(radio初始估计位置和实际位置相接近的情况下,可以得到较frequencyidentification,RFID)由于其非视距识别以及低精确的定位结果;但在初始位置偏差较大的情况下,算[3]成本的优点,被广泛应用于室内定位。通过物理测量得法的收敛性难以保证。为了确保定位结果的收敛性,[4]到标签与读写器之间的距离或角度的定位算法包括:到本文采用FR共轭梯度法进行初始位置的计算。达时间法、到达时间差法、到达角法、接
7、收信号强度法1摇基于RSSI的定位算法(receivedsignalstrengthindication,RSSI)。在这四种方法中,到达时间法和RSSI比较常用。但由于到达时间法硬RSSI定位算法首先需要建立待测标签环境的距件要求太高,所以RFID定位系统中多采用RSSI[1]。离鄄损耗模型,然后设定已知读写器的参考位置。通过基于RSSI的无线射频识别技术(RFID)是在已知测量对比信号发射端与接收端的信号衰减情况来计算发射功率的情况下,读写器测量接收功率,使用理论或两者之间的距离,设置多个读写器便可利用三边或多[5
8、]经验的信号传播损耗转化为距离。在获得各个读写器边定位法来完成对待测标签的定位。到待测标签的距离之后,根据标签到各读写器的差值建电磁信号在室内空间传播的过程中,会受到墙壁、立一组双曲线方程。由于方程具有非线性,需要将其转障碍物等影响,产生能量损耗与衰减。这种因外界环境引起的衰减与电磁波发射与接收过程中所传播的距离有直接的关系。RS
