基于信號接收強(qiáng)度的加權(quán)質(zhì)心定位算法

　　在無線傳感網(wǎng)絡(luò)（ Wireless Sensor Network，WSN）中定位功能是傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能之一，對傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的有效性起著關(guān)鍵的作用。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在煤礦井下巷道等狹長空間中用于人員定位和環(huán)境監(jiān)測心。建立可靠實(shí)用定位算法，對于提高礦井安全生產(chǎn)管理水平有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　根據(jù)定位機(jī)制的不同，可以將WSN定位算法分為基于測距的定位算法（ Range-based）和無需測距的定位算法（Range-free），其中基于測距的算法通過測量節(jié)點(diǎn)之間的距離或角度信息，使用三邊測量法、三角測量法或最大似然估計(jì)法來進(jìn)行定位?；跍y距的定位算法有基于信號接收強(qiáng)度（Received Signal Strength Indicator，RSSI）算法、基于信號傳播時間（ Time Of Arrival，TOA）算法、基于信號接收時間差（Time Difference On Arrival．TDOA）算法、基于信號接收角度（ Angle Of Arrival， AOA）算法等。其中TOA、TDOA和AOA這3種算法對硬件要求高，而RSSI屬于無線發(fā)送層的可選部分，節(jié)點(diǎn)在接收無線數(shù)據(jù)的同時可完成測雖，無需額外的硬件設(shè)備。無需測距的定位算法不需要距離和角度信息，僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連通性等信息即可實(shí)現(xiàn)定位，常用算法有質(zhì)心定位算法和距離向量（ Distance Vector-Hop，DV-Hop）定位算法等。在以往的研究中，有文獻(xiàn)提出將RSSI測距和質(zhì)心算法相結(jié)合來進(jìn)行定位的相關(guān)算法，其運(yùn)用傳統(tǒng)的加權(quán)質(zhì)心算法，以未知節(jié)點(diǎn)到各信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離的倒數(shù)為權(quán)值，對信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)求質(zhì)心。

　　本文針對在狹長空間中信號多路徑效應(yīng)明顯、傳感器節(jié)點(diǎn)定位精度不足的情況，結(jié)合信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的布局特點(diǎn)，提出了一種通信開銷小、硬件要求低、適合傳感器節(jié)點(diǎn)處理的基于RSSI的加權(quán)質(zhì)心定位算法。該算法動態(tài)獲取路徑衰落指數(shù)，增強(qiáng)了算法的環(huán)境適應(yīng)能力，并且根據(jù)當(dāng)前環(huán)境調(diào)整加權(quán)因子的修正程度，改進(jìn)加權(quán)質(zhì)心算法的加權(quán)因子，提高了算法的定位精度和穩(wěn)定性。
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