基于rssi无线传感器网络空间定位算法

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1、第6期周艳等：基于RSSI无线传感器网络空间定位算法·79·基于RSSI无线传感器网络空间定位算法周艳，李海成(辽东学院信息技术分院,辽宁丹东118003)摘要：RSSI测距技术在实际应用环境中，由于多径、绕射、障碍物等因素，无线电传播路径损耗使得定位过程中产生距离误差。通过对三维空间定位过程中产生距离误差区域进行分析，提出了基于RSSI新的空间定位算法ERSS，该定位算法计算简单，定位过程中节点间不增加通信开销，无需硬件扩展。仿真实验表明该算法较普通的基于RSSI的测距方法定位精度和响应时间有了明显的改进，适合在通信开销小

2、、硬件要求低的传感器网络节点上应用。关键词：RSSI测距；距离误差；节点定位；ERSS算法中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：1000-436X(2009)06-0075-05SpacelocalizationalgorithmbasedRSSIinwirelesssensornetworksZHOUYan,LIHai-cheng(InformationTechnologyCollege,EasternLiaoningUniversity,Dandong118003,China)Abstract:Inrealmeas

3、urementenvironment,somefactorsofmulti-path,diffraction,obstacles,etc.,propagationlossesproducedlocationerrorsinthepositioningprocessbyRSSItechnology.Throughanalyzingerrorrangein3Dspace,anewspatiallocatingalgorithmERSSbasedonRSSIwasproposed.TheERSSalgorithmhadtheadv

4、antages:locatingcalculationsimplicity,noextracommunicationcostonthelocatingprocess,andnohardwareexpansionrequired.SimulationresultsshowERSSalgorithmachievsnoticeableimprovementoverRSSIalgorithmondistancelocatingaccuracyandrespondingtime,anditissuitabletobeappliedon

5、theenvironmentofwirelesssensornetworknodeswithlowcostandperformanceofhardware.Keywords:receivedsignalstrengthindicator;locationerror;nodelocalization;ERSSalgorithm第6期周艳等：基于RSSI无线传感器网络空间定位算法·79·1引言收稿日期：2008-05-05；修回日期：2009-04-23基金项目：国家自然科学基金资助项目（69873007）；国家“985”重点建

6、设基金资助项目（985-2-ES）；辽宁省教育厅科学基金资助项目（2008212）FoundationItems:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(69873007);TheNational985ResearchProgramofChina(985-2-ES);TheScienceandTechnologyFoundationoftheEducationDepartmentofLiaoningProvince(2008212)无线传感器网络被誉为21世纪最有影响力的21项技

7、术和改变世界的10大技术之一[1]，传感器节点定位技术是无线传感器网络多数应用中的关键支撑技术之一[2,3]，在目标监测与跟踪、基于位置信息的路由等，节点的位置信息也是不可缺少的。根据定位过程中是否测量节点间的实际距离或角度，可以把定位算法分为：基于距离(range-based)的定位算法和距离无关(range-free)的定位算法[4]。典型的距离测量技术包含利用RSSI测距[5]、利用TOA或TDOA测距和利用AOA测距。第6期周艳等：基于RSSI无线传感器网络空间定位算法·79·RSSI利用已知发射信号强度，接收节点根

8、据收到的信号强度，计算信号在传播过程中的损耗，使用理论或经验的信号传播模型将传播损耗转化为距离。在无线传感器网络中，理论上通过4个锚节点的RSSI信息就可用三边测量法决定一个未知节点的空间位置。在实际应用环境中，由于无线信号对于复杂环境的适应能力较弱，这种方法的精确度不高[6]。但是其借助