文档介绍:《基于锚同心圆的改进加权质心
WSN定位算法》的阅读报告
111905040 双控 朱夏冰
本论文研究无线传感器定位准确性问题,针对测量位置节点信息,为了提高 无线传感器网络的定位精度,釆用同心圆定位算法⑴(CAB)是一种免测距的无线,其定位表现增强得并不多。 因此本文选用两个功率等级來执行锚同心圆算法。本文引用如下的加权因子:
wl=d2 + d3、w2=dl+d3、w3=dl+d2。
由(1)式可以得,
则权值方案可表示为,
W1 :/pg) "jpg)
=
Ws = "TKW + VSXd?
引入加权因子W1,W2,W3后可得,
_ wQ$23xj23+w2F^Xji3+W3・》F2xji2
Xi — k23 -Wt+k^ -w2 +k12 -w3
y, k23 °W j.+kj_3 ・W2+k丄2°W3
上式中,(xi, yi )代表未知节点(xi, yi)的估计位置,wl、w2、w3由式(6)给 出。k23是由锚节点2组成的锚同心圆与锚节点3组成的锚同心圆的有效交点的 个数,xj23是由锚节点2组成的锚同心圆与锚节点3组成的锚同心圆的有效交点。 其他变量如kl3, xjl3, kl2, xjl2等,其意义可依此类推。
算法流程
步骤一:每个锚节点周期性地分别以一定信号强度进行广播,其中广播消息 包括了锚节点的位置信息,标识信息(第一功率级或第二功率级)。
步骤二:每个未知节点收到广播信息后,对同一锚节点的RSSI值取均值,并 分别存储能收到广播信息的锚节点的位置信息以及功率级。
步骤三:优选信标节点。设某未知节点能收到m个锚节点的广播信息,则 在上一步的基础之上,对其确定优选信标节点的坐标,讨论如下:
若m=l,即某个未知节点只能收到一个锚节点,则不能定位,抛弃;
若m=2,即某个未知节点只能收到两个锚节点,则就选取这两个锚节点为下 一步定位的锚节点。
若m23,则此时有Cj个可能的三角形供优化选择,取这些三角形中面积 最大者的三个顶点为优选的信标节点。
步骤四:估计位置节点的位置信息。位置的估计公式由(7)式给出,其中权值 的取定参考(6)式。
本文所使用的方法中定位精度与通信半径的关系
为了验证本算法的性能,采用MATLAB ,头验所用PC机 RAM。在200mX200m的区域内随机撒播300个未知节 点,在这些申点中选取锚节点,使其均匀地分布在整个网络。先用矩阵记录所有 信标节点坐标beacon=Bl,B2,. . . , Bi以及未知节点坐标nodes=Nl, N2, ...» Nj。首先计算出一个未知节点到所有信标节点的距离Distance-set= DI,D2,..., Di,将Distance-set中的所有距离与射程11和r2做比较,大于r2的距离是无效 距离,舍弃。得到了有效的距离矩阵valid-Distance和相应的射程矩阵Radio,以 及有效的锚节点矩阵beacons= Bl, E2,…,Bin,将beacons中的所有有效锚 节点任选三个作为一组,选取三个锚节点坐标围成的区域面积最大的的一组锚节 点⑻。 的坐标,其余未知节点坐标采用同样方