【摘 要】
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无线传感器网络是近年发展起来的一种新型数据获取技术,是现代传感器技术、MEMS、通信技术、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术等综合交叉起来的一个研究领域,在军事侦察、
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无线传感器网络是近年发展起来的一种新型数据获取技术,是现代传感器技术、MEMS、通信技术、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术等综合交叉起来的一个研究领域,在军事侦察、环境监测、医疗和建筑物监测等领域有着广阔的应用前景。定位作为WSN的重要支撑技术之一,成为该领域的一个研究热点。虽然出现了接收信号角度定位、DV-hop定位、质心定位和近似三角形内点测试法定位等多种定位算法,但总体而言,由于定位是一个不适定问题,目前的算法普遍存在定位精度不高的问题,本文针对无线传感器网络中的平面定位和空间定位问题,提出利用Tikhonov正则化方法和迭代Tikhonov正则化方法解决多边定位中的不适定问题。研究了定位模型的建立、信道衰减指数的确定、定位最优参考点数的选取、正则化参数的选取、迭代终止原则的确定等问题。研究结果表明,在室外平面定位时,当RSSI测距的对数距离路径损耗模型信道衰减指数为4时测距误差最小,当定位参考点数为5时可获得最优定位结果。采用Tikhonov正则化方法,正则化参数α取400,迭代Tikhonov正则化方法正则化参数α取700,迭代终止原则取Δ≤3时,这两种方法均可取得最优的定位结果,最小可使误差降低到1m以内且迭代法在5步左右收敛。在室内空间定位时,针对有障碍物阻挡的情况,将对数距离路径损耗模型的信道衰减指数修正为6时可获得最佳测量距离。Tikhonov正则化方法参数α取50,迭代Tikhonov正则化方法参数α取100,迭代终止原则取Δ=‖Xα,δi+1-Xα,δi‖、Δ≤1时,正则化方法的定位结果各自达到最优且迭代法在5步左右收敛,定位误差普遍降低到2m左右,定位结果要明显优于经典的极大似然法定位结果。
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