基于RSSI的室內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究
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假設(shè)無(wú)線定位網(wǎng)絡(luò)中有N個(gè)已知位置的參考節(jié)點(diǎn)，坐標(biāo)為(x1，y1)，(x2，y2)，…，(xN，yN)，RSSI測(cè)量值為(RSSI1，RSSI2，…，RSSIN)。通過(guò)利用無(wú)線信號(hào)傳播衰落模型計(jì)算得到待定位節(jié)點(diǎn)到四個(gè)已知位置的參考節(jié)點(diǎn)的距離為R1，R2，…，RN，則可以得到以下方程：
最終定位算法的研究就是求解該方程。在求解(x，y)過(guò)程中，選用基于泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)迭代法進(jìn)行計(jì)算。選用泰勒級(jí)數(shù)的原因基于以下幾個(gè)方面：
(1)無(wú)需提供測(cè)距差測(cè)量值誤差的先驗(yàn)信息。
(2)可以應(yīng)用于兩個(gè)以上數(shù)目距離差測(cè)量的定位估計(jì)。
(3)對(duì)距離差統(tǒng)計(jì)沒(méi)有特殊要求。
(4)在適當(dāng)?shù)木嚯x差噪聲水平上提供較準(zhǔn)確的定位估計(jì)。
使用泰勒級(jí)數(shù)進(jìn)行定位計(jì)算，首先面臨的一個(gè)問(wèn)題即泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)需要一個(gè)與實(shí)際位置差距不大的初始值，初始值的選擇越接近真實(shí)值，越可以保證算法的收斂性以及實(shí)時(shí)性。本文采用極大似然估計(jì)法來(lái)獲取初始值，求得初始值公式為：
式中：
根據(jù)取得的值作為Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)的循環(huán)初值，然后用Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)，進(jìn)行矩陣計(jì)算，并反復(fù)迭代求精，直到誤差滿足預(yù)先設(shè)定的門限，得出最終的位置坐標(biāo)。
式中：
在每一次遞歸中，令
，重復(fù)以上過(guò)程，直到△x，△y足夠小，滿足一預(yù)先設(shè)定的門限ε，即(△x+△y)ε，此時(shí)的(x，y)即為定位節(jié)點(diǎn)的估計(jì)位置。
評(píng)論