基于RSSI的WSN定位算法優(yōu)化及定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)( Wireless Sensor Networks, WSN)提供的基礎(chǔ)服務(wù)之一,不單是對地理位置的需求,在網(wǎng)絡(luò)路由、拓?fù)渑渲?、?fù)載均衡等方面起到?jīng)Q定性作用。隨著人們對自然越來越多的認(rèn)知、探索、開發(fā),定位服務(wù)愈發(fā)關(guān)鍵。WSN自身的特點(diǎn),使其大量廉價的節(jié)點(diǎn)不能利用額外的設(shè)備實(shí)現(xiàn)已有的定位技術(shù),只能利用節(jié)點(diǎn)間通信過程中產(chǎn)生的信息實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的定位。
　　在測距過程中利用節(jié)點(diǎn)通信過程中的傳播損耗的方法最為直觀,不需要額

2、外的設(shè)備,原理簡單,只需建立傳播損耗RSSI和距離d轉(zhuǎn)換模型。本文通過自由空間損耗模型和對數(shù)損耗模型得到轉(zhuǎn)換模型,并通過加入高斯隨機(jī)變量模擬實(shí)際測量中多徑、非視距、遮蔽、吸收、干擾等問題。
　　在計算坐標(biāo)過程中,經(jīng)典常用算法精度不高,不能很好的求解非線性方程組。本文引入粒子群優(yōu)化算法將問題轉(zhuǎn)化為多目標(biāo)函數(shù)的非線性優(yōu)化問題。針對粒子群優(yōu)化算法易“早熟”的特點(diǎn),首先對粒子群優(yōu)化的各個參數(shù)進(jìn)行仿真研究,得到較優(yōu)的參數(shù)設(shè)置。然后加入雜交機(jī)

3、制,利用交叉、變異因子使粒子群優(yōu)化算法有能力跳出局部最優(yōu)解,尋找到更好的解。并且根據(jù) WSN定位自身特點(diǎn),在雜交粒子群優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上加入排隊機(jī)制和選擇機(jī)制,得到改進(jìn)算法。
　　同時,本文搭建了基于RSSI的WSN定位系統(tǒng),該系統(tǒng)由WSN節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)構(gòu)成。未知節(jié)點(diǎn)接收信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的射頻信號計算傳播損耗,并通過串口將數(shù)據(jù)輸入上位機(jī)中的定位軟件進(jìn)行定位顯示。該軟件是在Visual Studio2008環(huán)境下利用VC＃語言開發(fā),利用MATL