無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中AOA節(jié)點(diǎn)定位改進(jìn)算法研究
加入技術(shù)交流群
1．2 估計(jì)位置過濾
當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)的通信半徑內(nèi)有多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)時(shí)，對于任意不共線的兩個(gè)錨節(jié)點(diǎn)都能確定一個(gè)估計(jì)位置，由于錨節(jié)點(diǎn)的選擇問題，估計(jì)位置可能存在某些誤差較大的點(diǎn)，將這些估計(jì)位置排除，會提高系統(tǒng)的定位精度。
過濾誤差較大的估計(jì)位置的方法：假設(shè)有A(xa，ya)，B(xb，yb)，C(xc，yc)，D(xd，yd)，E(xe，ye)5個(gè)估計(jì)位置，首先計(jì)算任意兩個(gè)估計(jì)位置間的距離為Sij(如表1所示)，Sij=。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/160072.htm
設(shè)定一個(gè)距離閾值d，且節(jié)點(diǎn)與自身的距離取為∞，當(dāng)表中存在某一行的距離值均大于d時(shí)，認(rèn)為該點(diǎn)為不可靠位置，不參與計(jì)算。若A、B、C、D為可靠位置，則將4個(gè)位置構(gòu)成的幾何圖形的質(zhì)心
作為未知節(jié)點(diǎn)的最終估計(jì)位置。
基于上述思想，對原有算法最后一步進(jìn)行了求精，即求多個(gè)估計(jì)位置的平均值時(shí)，排除了誤差較大的位置，對算法進(jìn)行了改進(jìn)，為了陳述上的統(tǒng)一，對于改進(jìn)后的算法稱為基于信號到達(dá)角度的改進(jìn)定位算法(Improved AOA Localization Algorithm for Wireless Sensor Net work，IAOA)。
算法的適用條件：
1)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署在二維平面內(nèi)，傳感器節(jié)點(diǎn)都搭載有特殊硬件，可測得在通信半徑內(nèi)的鄰居錨節(jié)點(diǎn)的信號到達(dá)的角度值。
2)只有當(dāng)估計(jì)位置個(gè)數(shù)大于等于3個(gè)時(shí)，才進(jìn)行估計(jì)位置的過濾。對于只有兩個(gè)估計(jì)位置的，直接取兩個(gè)點(diǎn)的中點(diǎn)作為節(jié)點(diǎn)的最后估計(jì)位置。當(dāng)只有一個(gè)估計(jì)位置時(shí)，該位置則為節(jié)點(diǎn)的最終估計(jì)位置。
2 仿真分析
為檢驗(yàn)改進(jìn)算法的性能，用MATLAB仿真工具對基于信號到達(dá)角度的定位算法(AOA)和本文提出的算法(IAOA)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。
2．1 仿真環(huán)境設(shè)置
在100 mx100 m的監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，隨機(jī)部署傳感器節(jié)點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目為N，錨節(jié)點(diǎn)數(shù)目為n，傳感器節(jié)點(diǎn)的通信半徑r，角度測量偏差△。
定位誤差：節(jié)點(diǎn)實(shí)際位置和估計(jì)位置之間的距離。
定位覆蓋率：能夠進(jìn)行定位的未知節(jié)點(diǎn)數(shù)與總的未知節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)之比。
為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，針對不同情況，本文分別進(jìn)行了多次仿真，觀察、統(tǒng)計(jì)仿真結(jié)果，對多次結(jié)果求平均作為最后的評價(jià)結(jié)果。
評論