一種改進的無線傳感器網(wǎng)絡目標定位算法
【專利摘要】本發(fā)明在傳統(tǒng)的質心定位算法與普通的多重網(wǎng)格定位算法基礎上，結合了權值的概念，并且修正了這些權值，提出了修正權值網(wǎng)格質心法傳感器網(wǎng)絡目標定位算法。該新算法使目標定位的精度得到了非常大的提高，同時也更加適應實時性很高的環(huán)境中。
【專利說明】一種改進的無線傳感器網(wǎng)絡目標定位算法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡、定位技術及矩陣論方面的知識，在傳統(tǒng)的質心定位算法與普通的多重網(wǎng)格定位算法基礎上，結合了權值的概念，并且修正了這些權值，提出了修正權值網(wǎng)格質心法無線傳感器目標定位算法。
【背景技術】
[0002]當今研究提出了很多關于無線傳感器網(wǎng)絡目標定位的相關算法以及實驗方案。在基于網(wǎng)絡連通性的基礎上，最典型的就是傳統(tǒng)意義上的質心定位算法，該算法很容易。此外在這個基礎之上，出現(xiàn)了加權的質心定位算法。在實時性和計算復雜度很高的情況下，對于很多人也提出的粒子濾波算法，就不適用在實時性很強的無線傳感器目標定位。普通的多重網(wǎng)格定位算法對于單個的目標定位進行了研究，此算法的原理很簡單，比較容易實現(xiàn)，并且計算的復雜度也可以調節(jié)，其定位精度好于質心定位算法，然而定位誤差卻很大。在RSSI定位法中，結合了權值，定位的精度提高了很多，很有現(xiàn)實應用價值。
[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種改進的目標定位算法，在傳統(tǒng)的質心定位算法與普通的多重網(wǎng)格定位算法基礎上，結合了權值的概念，并且修正了這些權值，即修正權值網(wǎng)格質心目標定位算法。該新算法對于目標的定位精度得到了非常大的提高，同時也更加適應實時性很高的環(huán)境中。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目 的在于提出一種改進的目標定位算法，定位精度高，實時性好，并且計算復雜度低。
[0005]為達此目的，本發(fā)明采用以下方法:
[0006](I)在普通網(wǎng)格質心法的基礎上，進一步地縮小目標可能存在的范圍，并進行了網(wǎng)格劃分，再剔除一部分小網(wǎng)格，最終可以得到剩余的有效網(wǎng)格。
[0007](2)使用傳統(tǒng)的質心定位算法，能粗略地先得到一個比較準確的坐標當作參考點。
[0008](3)將這個參考點結合權值概念，再通過修正該權值的辦法，能夠降低目標定位的誤差。
[0009]最后我們利用修改過的算法，可以得到目標最終的位置坐標，并且把它當作最終的目標定位坐標。
[0010]前面提到把每個時刻所有剩余有效網(wǎng)格的質心作為參考點。假設它們的坐標分別
是(X1, Yi)、(χ2，y2)、(χ3，y3)......(%，yN)。如果每個時刻的參考點(xc，yc) (c = 1,2,3...N)按照這樣選擇，會使得平均誤差很小。假設令剔除無效網(wǎng)格后，還剩j個有效網(wǎng)格，則每個權值的計算公式如下:
【權利要求】
1.一種改進的無線傳感器網(wǎng)絡目標定位算法，其特征在于: (1)依據(jù)普通的網(wǎng)格質心法，進一步地縮小目標可能存在的范圍，并進行了網(wǎng)格劃分，再剔除一部分小網(wǎng)格，最終可以得到剩余的有效網(wǎng)格。 (2)使用傳統(tǒng)的質心定位算法，能粗略地先得到一個比較準確的坐標當作參考點。將這個參考點結合權值概念，再通過修正該權值的辦法，能夠降低目標定位的誤差。最后我們再利用下文中所述的算法，可以得到目標最終的位置坐標，并且把它當作最終的目標定位坐標。
2.根據(jù)權利要求1所述該算法中選擇一個比較準確的坐標當作參考點是很重要的問題。在經過多次的選擇與仿真比較之后，最終選擇所有有效網(wǎng)格的質心位置作為參考點，且此坐標的位置就是參考點C(x。，yc)。這樣做是為能夠提高該目標的定位精度做準備。
3.根據(jù)權利要求1所述該算法把每個時刻所有剩余有效網(wǎng)格的質心作為參考點。假設它們的坐標分別是(X1, Y1)、(χ2，y2)、(χ3，y3)......(?, yN)。如果每個時刻的參考點(χ。，yc)(c = l，2，3…N)按照這樣選擇，會使得定位平均誤差很小。假設令剔除無效網(wǎng)格后，還剩j個有效網(wǎng)格，則每個權值的計算公式如下:
4.根據(jù)權利要求1所述該算法通過對權值進行修正來提高目標的定位精度。新算法就是將修正權值的思想，加入到普通的網(wǎng)格質心定位算法中，再經過相應地變形與改進后，就可得出下面目標定位的計算公式:
【文檔編號】H04W64/00GK103874197SQ201210551689
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月18日 優(yōu)先權日:2012年12月18日
【發(fā)明者】彭力, 趙山 申請人:江南大學