無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法的matlab仿真設(shè)計(參考版)
2025-04-20 02:27本頁面
【正文】 拼一個春夏秋冬！贏一個無悔人生！早安！—————獻(xiàn)給所有努力的人.學(xué)習(xí)參考。不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來越難。是狼就要練好牙，是羊就要練好腿。參考文獻(xiàn)[1] 唐宏，謝靜，魯玉芳，[M].北京：人民郵電出版社，2010年[2] 董躍鈞 基于ZIGBEE技術(shù)的室內(nèi)定位算法研究及應(yīng)用 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用 2012年[3] 趙寶康 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究 國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009[4] 卞川 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組密鑰管理方案的研究 南京航空航天大學(xué) 2010[5] 周賢偉 王強(qiáng) 覃伯平 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法的研究； 傳感器與微 系統(tǒng)；2006年25卷3期[6] 沈田 無線室內(nèi)定位系統(tǒng)研究 中國新通信 2009年17期[7] 田金鵬 施惠昌 對此，謹(jǐn)向尊敬的刀學(xué)龍老師致以最真摯的感謝和最永久的祝福。刀學(xué)龍老師多次詢問論文進(jìn)度，并為我指點迷津，幫我開拓思路，精心點撥。本文是在刀學(xué)龍老師的熱情關(guān)心和指導(dǎo)下完成的，他淵博的知識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)使我受益匪淺，對順利完成本課題起到了極大的作用。在即將離開學(xué)校、踏上工作崗位的時刻，我唯愿將滿懷的激動化作感激。在很大程度上，這是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中必須考慮的問題。本文在對基于質(zhì)心定位算法研究中，并將如何提高定位精度作為起始點，通過對比分析不同定位算法的優(yōu)缺點，研究出一種新的混合算法，在一定程度上提高質(zhì)心定位算法的精度，最后通過MATLAB平臺進(jìn)行仿真測試，驗證算法的可行性。在為了提高傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)質(zhì)心定位算法定位精度較低的缺點，所以提出一種新型算法。這在一定程度上是因為動態(tài)校準(zhǔn)可以在計算過程中去掉權(quán)值計算過程中所引進(jìn)的誤差，在一定程度上提高定位精度。K P_calculate_realP_calculate_real = K如下圖所示圖 混合算法定位繪圖計算均方誤差與相對誤差值為：e_average = e_average_percent = 實驗分析根據(jù)仿真可得下表，普通RSSI算法、三邊定位算法、加權(quán)質(zhì)心定位算法的均方誤差、誤差比率數(shù)值如下表所示。K P_calculate_realP_calculate_real = K如下圖所示 普通定位繪圖e_average = e_average_percent = l 三邊測量定位進(jìn)行三邊測量定位，得到定位結(jié)果。取已知節(jié)點 AA = 0 0 BB = CC = 100 0如下圖所示。 (4) 高斯隨機(jī)變量XΔ，取均值為0，標(biāo)準(zhǔn)差4, 標(biāo)準(zhǔn)差越小信道越好，干擾越小，本文仿真會在標(biāo)準(zhǔn)差=4和10的環(huán)境下進(jìn)行仿真。(1) 參考距離d0 (dBm)，這里我們?nèi)0 =1。 根據(jù)以上的判斷推理，從而我們可以得到的加權(quán)質(zhì)心計算公式為： （12）其中，權(quán)值動態(tài)選擇為。對于個固定錨點，未知節(jié)點到各節(jié)點的距離分別為。應(yīng)該以四個已知節(jié)點來求，每次都應(yīng)該從a , b ,c ，d四個節(jié)點中任意選出三個，通過上述得出的三角質(zhì)心算法來求四個未知節(jié)點,即可得到四個坐標(biāo)分別設(shè)為d1（x1,y1）,d2（x2,y2）,d3（x3,y3）,d4（x4,y4）將得到的最后值通過求平均值，來求出未知節(jié)點d的坐標(biāo)，在計算是我們應(yīng)該在每次計算都應(yīng)該在其中引入加權(quán)因子，在選取的每三個節(jié)點的半徑之和的倒數(shù)是該加權(quán)因子，從而得到如下式所示： （8）最終可得到的未知節(jié)點D（x，y）為，如下式所示： （9）根據(jù)以上進(jìn)行的對比分析中得出了質(zhì)心定位算法的優(yōu)缺點，因此在本文中提出的混合算法，在已有的理論基礎(chǔ)上更好的提高了質(zhì)心定位算法的精度。理想的三邊測量法的模型：在當(dāng)已知三個接收器節(jié)點分別為A(x1,y1)，B(x2,y2)，C(x3,y3)時，根據(jù)通過接收器接收到的未知節(jié)點(x,y)的RSSI值Ra，Rb，Rc，將根據(jù)已知的條件代入公式可以將Ra，Rb，Rc信號強(qiáng)度值從而轉(zhuǎn)換成距離R1，R2，R3 求得能夠構(gòu)成以A，B，C為圓心，以R1，R2，R3為半徑得到相交于未知節(jié)點的三個圓，在根據(jù)算法代換而求出未知節(jié)點（x，y）的坐標(biāo)值： （5）圖 理想的三邊測量法模型一般的三邊測量法模型：上圖中是在理想環(huán)境中實現(xiàn)的，而在實際應(yīng)用中往往是得不到的。圖 基于RSSI的測距模型根據(jù)信號損耗的理論模型，可以得到以下的公式（1） （1）在上式中n表示的是一個信號衰減指數(shù)，一般根據(jù)在理想的環(huán)境中具體的環(huán)境情況而設(shè)定，屬于在經(jīng)常應(yīng)用的經(jīng)驗值，一般取（2,5）之間，根據(jù)上面的公式（1），我們可以求出距離d，見公式（2）： （2）在將已知的的坐標(biāo)設(shè)為（x0，y0），兩個閱讀器的坐標(biāo)為（x1,y1）,(x2,y2),將目標(biāo)物體的坐標(biāo)設(shè)為（x，y），從而可以得到下面的式子： （3） （4）在根據(jù)（3），（4）就可以求出目標(biāo)標(biāo)簽的坐標(biāo)值。但在生活應(yīng)用中RSSI算法的算法是相對簡單的而且成本價格較低等原因，所以RSSI算法在現(xiàn)實生活中還是被各個領(lǐng)域應(yīng)用。當(dāng)受到外界因素的影響時這種算法通常會因而隨之被改變。同時在設(shè)計當(dāng)中這些性能指
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