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随着无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)技术的发展,其被广泛应用于国防军事、环境监测、交通管制、医疗卫生等诸多领域。在无线传感器网络的各种应用中,节点位置信息对传感器网络的监测活动至关重要。但大多数情况下,传感器节点被随机地部署在监测区域内,无法预先知道自身的地理位置。如海洋、湖泊环境监测中,每个监测节点处于不同深度的水域感知温度、盐度、压力和水流情况等。依靠全球定位系统(Global Positioning System, GPS)的定位方法由于受到硬件成本与应用环境等因素的制约,已不能完全满足人们的需求;且随着定位应用的需求一步步提高,节点二维定位已不能满足实际应用的要求,因此需要进行节点三维空间定位。课题来源于江西省自然科学基金项目,研究基于RSSI的无线传感器网络节点三维定位方法。本文介绍了常用无线传感器网络节点三维定位算法,详细分析了基于RSSI测距方法的粗差问题,在此基础上,提出一种基于链路质量指标LQI置信度的三维定位求精算法(Novel Refinement Algorithm Based on LQI Confidence forThree-Dimensional Localization,3D-RABLC)。首先,该算法对定位区域进行簇结构划分,建立以簇为单位的定位区域;其次,采用锚节点计算路径损耗指数,通过RSSI信号测距模型变换获取待定位节点之间距离关系;再次,基于LQI对RSSI值进行置信度划分,通过建立三维多跳求精模型、弥补求精的方法,基于置信度高的RSSI值修正置信度低的RSSI值;最后,通过使用集中式多维定标(Multidimensional Scaling, MDS)算法计算待定位节点之间三维空间相对坐标,并根据三维空间向量关系进行全局坐标转换。本文通过大量节点实验,获得节点间一跳RSSI值与距离的关系、LQI与包错误率的关系,依此划分LQI置信度;分别在室内和室外对设计的3D-RABLC算法进行实验验证,结果表明,该算法大大降低了RSSI测距误差,比已有三维定位算法具有更好的定位精度。