无线传感网络确定目标位置的改进TOA算法

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  摘 要:本文提出了一种无线传感网络(WSN)确定车辆、人员、建筑物等目标位置的新方法。由于WSN中节点位置的随机性和密布性,能够测到目标距离的节点个数亦呈随机性。传统的TOA算法为3个节点测量到目标的距离,用三个圆的交点算出目标的位置。事实上可能有3个以上的节点测到目标距离并传送距离信息给上位机。本文方法则先对所有测到目标的节点做筛选,通过程序选取最合适的3个节点,采用其距离信息,再用3圆相交法确定目标的具体位置坐标。本文详细叙述了该方法的原理和算式,以及仿真验证结果。本文算法比传统TOA算法更符合WSN的实际使用情况,因而有更好的实用性。
  关键词:无线传感网络;定位;到达时间法;超声波传感器
  0 引言
  无线传感网络的一项常用功能是测定车辆、人员、建筑物的位置坐标。确定目标的位置传统方法有到达时间法(TOA)[1]。由于超声波传感器容易测出目标和传感器的距离,但很难测出其方位。TOA算法是采用三个传感节点测得的3个距离值为半径,作出3个圆,三个圆的交点就是目标的具体位置。
  但是在实际情况当中,无线传感节点是随机分布,又有较高的密度,因此经常有超过3个无线传感节点能检测到目标的距离,并把距离信息传送给上位机。因此用传统的TOA算法编的计算程序就会遇到困难。
  为了使WSN的确定目标位置的程序适合实际使用情况,本文对传统TOA算法进行改進,增加了筛选程序,本文还对该算法做了仿真。
  4结论
  在多个超声波传感器同时检测到位置节点的目标位置时候,进行优化的TOA筛选定位算法具有更高的精度,通过实际环境考虑下的优化条件可以使得改算法的精度更一步地提高。
  参考文献
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  作者简介:李智超(1991年),男。指导老师:夏洪
  硕士在读,东华理工大学,江西省南昌市,330000
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