無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非視距定位技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集傳感器技術(shù)、微機電技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)于一體的綜合智能信息處理平臺，具有廣闊的應(yīng)用前景，其發(fā)展和應(yīng)用將會給人類生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)的影響。由于傳感器節(jié)點在部署時的不可控制性，網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)節(jié)點位置不能事先確定，而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大量應(yīng)用都需要網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的地理位置信息，從而獲知信息來源的準(zhǔn)確位置。
　　 節(jié)點定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)眾多應(yīng)用的基礎(chǔ)，定位精度是其關(guān)鍵性能指標(biāo)之一。盡管理論上使用測距技術(shù)能提

2、高定位精度，但節(jié)點間的距離測量容易受多徑、非視距傳輸、多址干擾等因素的影響。距離測量誤差包含測量噪聲和非視距誤差兩部分，其中非視距誤差是位置估計的主要誤差來源。節(jié)點精確定位面臨的一個主要問題是信號的非視距傳播。本文圍繞無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位問題，致力于克服非視距環(huán)境下的定位誤差及其在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位過程中的傳播累積，主要工作概括如下：
　　 本文在分析非視距誤差抑制技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種新的殘差加權(quán)定位算法。與典型的Rwgh

3、定位算法相比，本算法沒有計算全部可能的測量值組合，而是從每一步中選擇殘差最小的組合計算，不僅可以減少計算量，而且可避免大量較高殘差的位置估計對定位精度的不利影響，另外本算法采用改進的LLS法計算節(jié)點的中間坐標(biāo)，進一步提高定位精度。
　　 針對殘差加權(quán)算法需要至少四個以上的鄰居錨節(jié)點，WLS算法只能通過經(jīng)驗公式修正NLOS誤差問題，本文提出了一種基于距離幾何的定位算法。算法將位置估計轉(zhuǎn)化為約束優(yōu)化問題，引入測量距離比例因子修正目標(biāo)

4、函數(shù)，利用距離幾何定理和節(jié)點間的幾何關(guān)系，構(gòu)造距離誤差優(yōu)化約束函數(shù)，通過尋優(yōu)來校正距離測量值，使其更加接近于視距環(huán)境下的測量值，達(dá)到抑制NLOS誤差的目的。
　　 大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，為了降低成本，需減小錨節(jié)點比例，但會降低節(jié)點的定位覆蓋率，將已定位的普通節(jié)點上升為錨節(jié)點，又會帶來誤差累積問題。為此，本文提出了一種新的大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式定位方法，該算法通過多跳距離測量，提高定位覆蓋率，設(shè)置置信因子門限值，抑制誤差的累