基于RSSI測(cè)距誤差修正的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來發(fā)展起來的一種新型數(shù)據(jù)獲取技術(shù),被列為21世紀(jì)改變世界的十大技術(shù)之一,而作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)支撐技術(shù)之一的定位是該領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。由于RSSI可以直接由傳感器節(jié)點(diǎn)自身測(cè)量得到,無需額外的設(shè)備,對(duì)硬件的要求較低,基于 RSSI測(cè)距的定位技術(shù)是一種廉價(jià)的定位方法。但 RSSI測(cè)距技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中易受到環(huán)境因素變化的影響,致使測(cè)距誤差過大,從而導(dǎo)致定位精度不高。
　　本文深入研究了RSSI測(cè)距技術(shù)的基本原理,認(rèn)真

2、分析了其存在的問題及目前已有的解決方法,并針對(duì)其存在的不足之處提出了一種RSSI測(cè)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(diǎn)間的 RSSI測(cè)量值以提高 RSSI的測(cè)量精度,再從總體上對(duì) RSSI測(cè)距誤差進(jìn)行修正。理論分析及仿真結(jié)果表明該方法能有效地提高RSSI測(cè)距的精度。在此方法的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景,設(shè)計(jì)了兩種基于RSSI測(cè)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(jì)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(hào)傳播損耗模型難以準(zhǔn)確反映RSSI與節(jié)點(diǎn)間信號(hào)傳播距離的轉(zhuǎn)換關(guān)系,通過信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的相互關(guān)系將網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域劃分為若干個(gè)子區(qū)域,即環(huán)境感知區(qū)域,然后通過這些信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的相互協(xié)作,分別估計(jì)出環(huán)境感知區(qū)域中無線信號(hào)的傳播損耗模型參數(shù),即通過實(shí)時(shí)感知環(huán)境來動(dòng)態(tài)地調(diào)整RSSI與節(jié)點(diǎn)間信號(hào)傳播距離的關(guān)系,使基于RSSI的測(cè)距模型更符合實(shí)際情況。仿真結(jié)果表明,該算法在信標(biāo)節(jié)點(diǎn)分布密度較高的情況下,能有效地減少測(cè)距誤差,

4、從而提高了節(jié)點(diǎn)的定位精度。
　　2.基于 RSSI測(cè)距誤差修正的改進(jìn)型 DV-Distance差分定位算法。DV-Distance定位算法中相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離是通過RSSI測(cè)距技術(shù)實(shí)際測(cè)量得到的,為了減少RSSI測(cè)距誤差對(duì)定位精度的影響,首先對(duì)RSSI測(cè)距誤差進(jìn)行了修正,再對(duì)已有的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間計(jì)算距離誤差修正值的方法進(jìn)行了改進(jìn),提出了一種計(jì)算每跳的單位距離誤差修正值(UDEC-Hop)的方法。仿真結(jié)果表明,相比于已有的定位算法,該改進(jìn)