基于RSSI測距誤差修正的無線傳感器網絡定位算法.pdf

1、無線傳感器網絡是近年來發(fā)展起來的一種新型數據獲取技術,被列為21世紀改變世界的十大技術之一,而作為無線傳感器網絡支撐技術之一的定位是該領域的一個研究熱點。由于RSSI可以直接由傳感器節(jié)點自身測量得到,無需額外的設備,對硬件的要求較低,基于 RSSI測距的定位技術是一種廉價的定位方法。但 RSSI測距技術在實際應用中易受到環(huán)境因素變化的影響,致使測距誤差過大,從而導致定位精度不高。
　　本文深入研究了RSSI測距技術的基本原理,認真

2、分析了其存在的問題及目前已有的解決方法,并針對其存在的不足之處提出了一種RSSI測距誤差的修正方法,該方法首先采用高斯模型法處理節(jié)點間的 RSSI測量值以提高 RSSI的測量精度,再從總體上對 RSSI測距誤差進行修正。理論分析及仿真結果表明該方法能有效地提高RSSI測距的精度。在此方法的基礎上,針對不同的應用場景,設計了兩種基于RSSI測距誤差修正的定位算法:
　　1.基于環(huán)境感知區(qū)域的RSSI損耗模型參數估計定位算法。該算法考

3、慮到環(huán)境的千差萬別及用固定的信號傳播損耗模型難以準確反映RSSI與節(jié)點間信號傳播距離的轉換關系,通過信標節(jié)點之間的相互關系將網絡覆蓋區(qū)域劃分為若干個子區(qū)域,即環(huán)境感知區(qū)域,然后通過這些信標節(jié)點之間的相互協作,分別估計出環(huán)境感知區(qū)域中無線信號的傳播損耗模型參數,即通過實時感知環(huán)境來動態(tài)地調整RSSI與節(jié)點間信號傳播距離的關系,使基于RSSI的測距模型更符合實際情況。仿真結果表明,該算法在信標節(jié)點分布密度較高的情況下,能有效地減少測距誤差,

4、從而提高了節(jié)點的定位精度。
　　2.基于 RSSI測距誤差修正的改進型 DV-Distance差分定位算法。DV-Distance定位算法中相鄰節(jié)點間的距離是通過RSSI測距技術實際測量得到的,為了減少RSSI測距誤差對定位精度的影響,首先對RSSI測距誤差進行了修正,再對已有的信標節(jié)點間計算距離誤差修正值的方法進行了改進,提出了一種計算每跳的單位距離誤差修正值(UDEC-Hop)的方法。仿真結果表明,相比于已有的定位算法,該改進