基于Walfisch-Ikegami模型对节点优化定位的研究.pdf

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1、·18·煤矿机电2014年第5期基于Walfisch—Ikegami模型对节点优化定位的研究米翟蕾，朱宗玖，宋从超(安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001)摘要：通过统计学研究分析，传统的RSSI定位模型精度不高，对此提出了关于Walfisch．Ikegami模型对矿区节点定位的方法，即先对Walfisch—Ikegami模型公式进行简化，预测其路径损耗，并采用自适应遗传算法对其进行优化，求出基站和节点之间的距离。实验仿真分析表明，与传统的RSSI定位模型相比较，Walfisch—Ik

2、egami模型确实提高了移动节点实时定位的精确性，该模型已应用到矿区，有很好的实用价值，取得了较好的效果。关键词：RSSI定位模型；Walfisch．Ikegami模型；自适应遗传算法；实时定位中图分类号：TN926+．4文献标识码：B文章编号：1001—0874(2014)05—0018—05ResearchonMiningNodeOptimizationLocalizationBasedonWalfisch-IkegamiModelZhaiLei，ZhuZongjiu，舶昭Congchao(Sc

3、hoolofElectricalandInformationEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China)Abstract：Accordingtothestatisticalanalysis，thetraditionalRSSIpositioningaccuracyisnothigh．SoproposesthemethodwithWalfisch—Ikegamimodeltopositionminingno

4、des．First，theWalfisch．Ikegamimodelcalculatingformulaissimplified，thenusingthesimplifiedmodelformulatopredictthepathloss．Andusestheadaptivegeneticalgorithmtooptimizethemodelformulaandgainsthedistancesbetweenbasestationsandnodes．Compareswiththetraditiona

5、lRSSIpositioningmodel．theexperimentsimulationanalyzesshowthattheWalfisch—Ikegamimodelnotonlyimprovestheaccuracyofmobilenodereal—timepositioning，butalsohasgoodpracticalvalue．Keywords：RSSIlocalizationmodel；Walfisch—Ikegamimodel；self-adaptivegeneticalgori

6、thm；real．timelocali．zation0引言通过统计学研究分析，传统的RSSI定位模型对于节点定位精度不高，对建筑物的高度、环境的考虑也不够详细等问题，提出了基于Walfisch．Ikegami模型对矿区地面节点定位的方法，此模型也被称为WIM模型。但此模型的公式较复杂，故从实际应用考虑，提出了模型的简化形式，即Walfisch—Ikegami模型，它与原模型相比具有很强的通用性，Walfisch．Ikegami模型是在统计学的基础上，对矿区的相关参数进行了分析处理，进而估计某矿区环境

7、蜂窝通信的传播损耗，通过其损耗大小来计算传播的距离。$国家自然科学基金项目(51274011)该模型涉及到的参数有矿区建筑物高度(h。)、建筑物之间的距离(d。)和道路的宽度(W)，本文主要对h。、d。和W三个参数进行了统计分析，得出其参数的均值，又通过对简化的Walfisch．Ikegami模型公式进行优化，从而计算了距离的大小，最后进行节点的定位。采用Walfisch．Ikegami模型进行节点定位，既可大大提高进度，又能高效地分配人员的工作任务，有助于科学的管理。1模型结构基于Walfisch

8、-Ikegami模型定位的结构如图1所示，主要由地面主站、基站、移动节点等3部分组成。2014年第5期煤矿机电·19·地面主站移动节点÷向{八嘞图1定位模型结构1．1地面主站这是对节点定位的数据统计分析的主要单元，主要作用是建立Walfisch．Ikegami模型的数据库，对数据库中相关参数的统计和分析，得出简化的Walfisch．Ikegami模型公式及接收和存储数据。1．2基站是整个模型结构的枢纽部分，对接收节点数据起到重要的作用，主要完成数据的发送和接收。1．3