论文部分内容阅读
无线传输和微电子技术的发展促进了微型传感器节点产生。这种节点集成了电源、传感单元、存储单元、处理单元及无线传输单元。微型传感器节点的产生刺激了无线传感器网络的应用。无线传感器被认为是21世纪十大关键技术之一,它在环境监测、设备管理、公共安全、医疗和军事方面有着广泛的用途。在军事防御方面,无线传感器网络可以用来对战场上目标进行探测、定位、跟踪、分类等。本文着重探讨利用无线传感器网络进行目标定位。 根据传感器探测物理量的不同,经典声目标定位方法主要分为三类:基于波达方向定位(DOA),基于时延定位(TDOA)和基于信号能量定位(RSSI)。其中研究发现基于声信号能量的定位方法对传输带宽及传感器精度要求较低,所以比较适用于无线传感器网络。本文对基于声信号能量的定位方法进行了细致探讨。首先叙述了常用的基于信号能量的定位方法,如最大似然定位,最小二乘定位等。其中最小二乘定位是近几年提出的新方法,本文对它进行了详细讨论。最小二乘定位方法可以进一步细化为非线性最小二乘方法,约束最小二乘方法和线性最小二乘方法。本文对非线性最小二乘和线性最小二乘方法进行了改进,分别提出加权非线性最小二乘和加权线性最小二乘两种方法。此外,本文还提出了一种简单的可以同时估计目标位置与能量的最小二乘方法,同样我们给出对应的加权方法。大量的模拟实验证实我们提出的加权最小二乘定位方法的有效性。