带有加权函数的基于RSSI的节点自身定位算法.pdf

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1、《自动化与仪器仪表}2015年3期(总第185期)带有加权函数的基于RSSI的节点自身定位算法支馨悦，郝占军，沈思成(兰州职业技术学院电子与信息工程系兰州，730070)(西北师范大学计算机科学与工程学院兰州，730070)摘要：为降低定位算法测距误差对无线传感器节点自身定位精度的影响，提出一种带有加权函数的基于RSSI的节点自身定位算法。该算法提出新的约束条件和目标函数，通过控制可行域范围使其最大程度偏向可行解。仿真实验表明，本文提出的节点自身定位算法相比于其他改进的基于RSSI节点定位算法在不增加能耗的前提下，定位精度有显著的提升

2、。关键词：无线传感器网络；RSSI；加权函数；定位算法；能量消耗DOI编码：10．14016~．cnki．1001—9227．2015．03．181Abs由nlct：InordertoreduceimpactofrangingerrorlocalizationalgorithmforwirelesssensornodeitselfontheaccuracyoftheproposedRSSInodelocalizationalgorithmbasedonitsownwithaweightingfunction．Thealgorithmp

3、roposednewconstraintsandobjectivefunctionsbycontrollingthemaximumextentfeasibleregionrangestendtomakefeasiblesolution．SimulationresultsshowthattheproposednodelocalizationalgorithmitselfcomparedtootherimprovedlocalizationalgorithmbasedonRSSInodewithoutincreasingtheenergy

4、consumptionofthepremise，thepositioningaccuracyissignificantlyimproved．K。y：Wirelesssensornetworks；RSSI；Theweightedfunction；Positioningalgorithm；Energyconsumption中图分类号：TP393文献标识码：B文章编号：1001-9227(2015)03-0181-04O概述1相关研究工作无线传感器网络(wirelesssensornetworks，WSN)是由1．1RSSI基本测距理论大量

5、廉价的，具有无线通信能力的传感器节点组成。这些节点设节点i向节点发送信号，所测得的接收能量为，则通过无线自组织的方式形成网络，将搜集到的各类信息发送给有公式(1)给出的模型：管理节点。WSN具备迅速扩张、高鲁棒性和生存性等特征，=P(A0)一10n×lg／d／A0J(1)因此普遍应用于军事监控、森林火灾的监测和预警、智能化家其中，P的单位为dBm，d为实际两个节点之间的距居等诸多领域。关于WSN在大多数规模领域里的应用，想要离，△。是相对于接收能量JP(△。)的参考距离，一般的取获取的感知数据具有应用价值，需要传感器节点的位置信息。△

6、n=lm．当两个节点之间的距离超出节点可以通讯的最大范围人工部署和为传感器安设GPS接收器会受到生产费用、功率损时，以上两点，无法进行通讯，此时Pd=PIn’则RSSI测量节耗、可扩展性等问题的制约，因此需要一些可行的算法完成点间距离公式如下公式(2)所示：WSN节点的自身定位。：坐!，^、d=1O一【△0】1gdLZ目前的定位算法主要分为两类，基于测距的定位算法～(range—based)和非基于测距的定位算法(rang—free)[21o一般1．2基于RSSI的无线传感器网络相关定位算法获取节点间的距离或角度信息等方法进行测距。常

7、用的测距技基于RSSI测距的方法，计算出信号在流转过程中的损术有RSSIt，到达角(AngleofArriva1)和到达时间(Timeof耗，利用理论和经验模型将传输损耗转化为距离，根据距离来Arriva1)I等。非基于测距的定位算法，实现传感器节点的定位计算节点的位置。一般依据网络连通性等信息。传统的质心算法，由于质心的获取存在偏差，定位精度RSSI测距可看作一种粗糙的测距技术，它利用接收信号强也相应降低。文献『9]提出一种基于改进的加权质心无线传感器度估算节点间的相对距离进行节点的自身定位，是一种廉价有网络定位算法(OAPIT)，

8、该算法利用椭圆的特性来估算未知效的定位算法。文献[6】提出的自身节点定位算法的目标函数是节点的坐标，提高了节点的定位精度。文献[10】提出一种改进锚节点质心和所有节点质心之差，定位精度较低。因此，本文的无线传感器网络质心