基于RSSI測距誤差修正的無線傳感器網(wǎng)絡定位算法.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是近年來發(fā)展起來的一種新型數(shù)據(jù)獲取技術,被列為21世紀改變世界的十大技術之一,而作為無線傳感器網(wǎng)絡支撐技術之一的定位是該領域的一個研究熱點。由于RSSI可以直接由傳感器節(jié)點自身測量得到,無需額外的設備,對硬件的要求較低,基于 RSSI測距的定位技術是一種廉價的定位方法。但 RSSI測距技術在實際應用中易受到環(huán)境因素變化的影響,致使測距誤差過大,從而導致定位精度不高。
　　本文深入研究了RSSI測距技術的基本原理,認真

2、分析了其存在的問題及目前已有的解決方法,并針對其存在的不足之處提出了一種RSSI測距誤差的修正方法,該方法首先采用高斯模型法處理節(jié)點間的 RSSI測量值以提高 RSSI的測量精度,再從總體上對 RSSI測距誤差進行修正。理論分析及仿真結果表明該方法能有效地提高RSSI測距的精度。在此方法的基礎上,針對不同的應用場景,設計了兩種基于RSSI測距誤差修正的定位算法:
　　1.基于環(huán)境感知區(qū)域的RSSI損耗模型參數(shù)估計定位算法。該算法考

3、慮到環(huán)境的千差萬別及用固定的信號傳播損耗模型難以準確反映RSSI與節(jié)點間信號傳播距離的轉(zhuǎn)換關系,通過信標節(jié)點之間的相互關系將網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域劃分為若干個子區(qū)域,即環(huán)境感知區(qū)域,然后通過這些信標節(jié)點之間的相互協(xié)作,分別估計出環(huán)境感知區(qū)域中無線信號的傳播損耗模型參數(shù),即通過實時感知環(huán)境來動態(tài)地調(diào)整RSSI與節(jié)點間信號傳播距離的關系,使基于RSSI的測距模型更符合實際情況。仿真結果表明,該算法在信標節(jié)點分布密度較高的情況下,能有效地減少測距誤差,

4、從而提高了節(jié)點的定位精度。
　　2.基于 RSSI測距誤差修正的改進型 DV-Distance差分定位算法。DV-Distance定位算法中相鄰節(jié)點間的距離是通過RSSI測距技術實際測量得到的,為了減少RSSI測距誤差對定位精度的影響,首先對RSSI測距誤差進行了修正,再對已有的信標節(jié)點間計算距離誤差修正值的方法進行了改進,提出了一種計算每跳的單位距離誤差修正值(UDEC-Hop)的方法。仿真結果表明,相比于已有的定位算法,該改進