基于无线传感器网络的自适应声源定位算法.pdf

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1、2015年第34卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)115DoI：10．13873／J．1000-9787(2015)04_oll5_1O4基于无线传感器网络的自适应声源定位算法张秀，申晓红，闫永胜，王海燕(西北工业大学航海学院。陕西西安710072)摘要：基于声源能量的无线传感器网络(WSNs)最大似然定位算法抗噪声干扰能力强，定位精度高，同时适用于多个目标定位，但是计算量大，不适用于实时定位。针对现有算法的缺点，提出了一种基于自适应迭代的最大似然定位算法。该算法将代价函数作

2、为目标函数，在给定的梯度误差范围内自适应地搜索目标位置。为了提高算法的收敛速度和定位精度，提出了基于Sigmoid函数的变步长的搜索算法。仿真实验结果表明：与最大似然定位算法相比，自适应迭代算法运算量小，定位精度高，能满足对目标定位精度和速度要求较高的场合，具有一定的实际应用意义。关键词：无线传感器网络；最大似然定位；声源能量；ca适应；时变步长；高精度中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)04-0115-04Adaptiveacousticsourcelocalizationalgorithmbas

3、edonwirelesssensornetworksZHANGXiu，SHENXiao—hong，YANYong—sheng，WANGHai—yan(SchoolofMarineScienceandTechnology，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Themaximumlikelihood(ML)localizationalgorithmforwirelesssensornetworks(WSNs)basedonacousticsourceen

4、ergyhasstronganti—noiseability，highprecision，anditissuitableformultipletargetslocalizationatthesametime；butitneedslargeamountofcalculationandisnotsuitableforreal-timepositioning．Aimingatshortcomingoftheexistingalgorithm，proposeamaximumlikelihoodlocalizationalgorithmbasedo

5、nadaptiveiteration．Thenewalgorithmtreatsthecostfunctionasobjectivefunctionandsearchtargetlocationadaptivelyingivenrangeofgradienterror．Proposevariablestepsizesearchingalgorithm，basedonSigmoidfunction，inordertoimproveconvergencespeedandpositioningprecision．Simulationexperi

6、mentresultshowthatcomparedwiththemaximumlikelihoodlocalizationalgorithm，theproposedalgorithmhaslessamountofcalculation，highpositioningprecision，SOitcanmeettherequirementofhigherpositioningprecisionandspeed，hascertainpracticalsignificance．Keywords：wirelesssensornetworks(WS

7、Ns)；themaximumlikelihoodpositioning；acousticsourceenergy；adaptive；timevariablestepsize；highprecision0引言的方法主要有三种：基于信号时延的测量方法TDOA无线传感器网络(WSNs)⋯是由大量集成了传感、数(timedelayofarriva1)，基于目标信号角度的测量方法据收集、处理和无线通信单元的小体积、低成本传感器节点DOA[3(directionofarriva1)及基于目标信号强度指标的测构成的ca组织网络，是一种依据环境自动完成制

8、定任务的量方法RSSI(receivedsignalstrengthindication)。TDOA智能系统。无线传感器网络在军事、生态环境监测、基础设方法主要是通过信号到达两个传感器节点之间