ZigBee技術(shù)中基于RSSI測(cè)距的定位算法研究

作者：時(shí)間：2012-05-08 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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2．3 最小二乘法修正距離
從式(1)可以看出，如果知道參考節(jié)點(diǎn)與盲節(jié)點(diǎn)之間的RSSI值，則可以估算出兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離。然而不同的環(huán)境下可能存在不同的信號(hào)干擾，采用節(jié)點(diǎn)之間的RSSI值估算距離必然存在一定的誤差。這時(shí)可以根據(jù)特定的環(huán)境對(duì)測(cè)量到的距離采用傳統(tǒng)的最小二乘法進(jìn)行修正。得到修正后的距離，從而可以更加精確地估算出盲節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。具體步驟如下：
①根據(jù)實(shí)際情況布置好節(jié)點(diǎn)，參考節(jié)點(diǎn)(Mi，Ni)與盲節(jié)點(diǎn)(Mj，Nj)的位置坐標(biāo)均已知?？梢愿鶕?jù)

。得到實(shí)際節(jié)點(diǎn)之間的距離。
②根據(jù)式(1)估算出盲節(jié)點(diǎn)與各個(gè)參考節(jié)點(diǎn)之間的距離yi。
③采用最小二乘法擬合實(shí)際距離xi與估計(jì)距離yi的關(guān)系。假設(shè)兩者之間的關(guān)系為yi=axi+b，為了使所有數(shù)據(jù)偏差的平方和很小，假設(shè)

。可以把R2看作自變量a和b的二元函數(shù)，要使得R2最小，分別對(duì)自變量求導(dǎo)，令其等于零。

根據(jù)得到的a與b的值可以擬合出修正距離與估計(jì)距離的關(guān)系Y修=a×X估+b，結(jié)合式(1)可以得到：

④布置盲節(jié)點(diǎn)，通過(guò)式(1)估計(jì)肓節(jié)點(diǎn)與參考節(jié)點(diǎn)之間的距離x，通過(guò)第3步擬合好的修正距離與估計(jì)距離之間的關(guān)系修正估計(jì)距離，得到修正的距離Y修。
2．4 盲節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)估計(jì)
選擇3個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的參考節(jié)點(diǎn)，采用三邊測(cè)量法估計(jì)出肓節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值。假設(shè)3個(gè)參考節(jié)點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別為(ma，na)、(mb，nb)、(mc，nc)，盲節(jié)點(diǎn)E的坐標(biāo)(m，n)未知。通過(guò)2．3節(jié)4個(gè)步驟得到盲節(jié)點(diǎn)與3個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的修正距離分別為da、db、dc。則根據(jù)兩點(diǎn)之間的距離公式可以得到式(5)：