基于接收信号强度的无线传感器网络室内定位技术研究

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随着科技的发展,各行各业对室内定位的需求日益增加,对室内定位精度的要求也逐渐提高。本文以提高室内定位精度为出发点,深入研究了基于接收信号强度的无线传感器网络室内定位技术,本文的主要工作如下。1、针对测距阶段的误差,采用RSSI预处理的方式获得平滑、准确的RSSI作为距离估计的依据。实验证明RSSI预处理能够有效提高测距精度与定位精度,平均定位精度提高33.98%;针对传统单一距离作为权值的加权质心定位算法存在的局限性,提出采用距离对数作为权值的加权质心定位算法进行未知节点坐标的计算,以减小测距误差对最终定位坐标的影响。实验证明,采用对数加权质心定位算法,75%的定位结果误差小于0.8米。2、针对采用加权质心定位算法过程中,可能出现圆与圆不相交的情形。为了提高定位算法的容错性,提出改进的距离修正定位算法,采用测量所得距离因子作为权值修正两圆半径,保证修正前后两圆半径比保持一致。实验证明,经过距离修正的加权质心定位算法相比较未经修正的加权质心定位算法平均定位精度提高16.16%。结合RSSI预处理,距离修正的对数加权质心定位算法相比较传统加权质心定位算法平均定位精度提高45.57%。3、为了进一步提高定位精度,提出采用贝叶斯滤波的方法。在基于距离修正的对数加权质心定位算法获得初始坐标的基础上,根据后续更新的测距结果对坐标值进行修正,以得到更准确的定位坐标。实验证明,采用贝叶斯滤波后的定位算法相比较传统加权质心定位算法平均定位精度提高63.73%。
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