基于最小误差平方和的无线传感器网络多边定位算法.pdf

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1、126传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第7期基于最小误差平方和的无线传感器网络多边定位算法周海洋，余剑。，张卫涛(1．电子工程学院电子线路教研室，安徽合肥230037；2．解放军63758部队。福建厦门361021)摘要：多边定位算法是无线传感器网络节点定位中常用的定位算法。针对相关文献提出的多边定位算法中盲节点坐标估计值和节点编号有关的问题，提出了一种基于最小误差平方和的多边定位算法。不同的参考节点作为消元对象产生的误差平方和不同，通过选取误差

2、平方和最小值来确定位置最优估计值。结合CC2430芯片，设计了定位实验，并在上位机进行了数据分析。实验结果表明：该定位算法可以有效地降低定位误差，最大定位精度提高达到3．6m。关键词：多边定位算法；误差平方和；估计值中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)07-0126-03MultilaterallocalizationalgorithmforwirelesssensornetworksbasedonminimumerrorsumofsquaresZHOUHai—yang，YUJia

3、n，ZHANGWei．tao(1．DepartmentofElectronicCircuit，ElectronicEngineeringInstitute，Hefei230037，China；2．63758Troops，PLA，Xiamen361021，China)Abstract：Multilaterallocalizationalgorithmisacommomalgorithmforwirelesssensornetworks(WSNs)nodelocalization．Aimingatproblemsshowni

4、nrelevantliteraturesrelatedtoestimationvalueofblindnodecoordinateandnumberofnodesinmultilaterationalgorithm，presentamultilaterallocalizationalgorithmbasedonminimumerrorsumofsquares．Errorsumofsquaresgeneratedbydiferentreferencenodeaseliminationobjectisdifferent，an

5、dbyselectingtheminimumvalueoferrorsumofsquarestodeterminetheoptimalestimatedvalueofposition．ThelocalizationexperimentisdesignedwiththechipofCC2430，andanalyzedatasbyupperPC．Theexperimentalresultsshowthatthisalgorithmcanefectivelyreducelocalizationerror，thebiggestl

6、ocalizationprecisionisincreasedupto3．6m．Keywords：multilaterallocalizationalgorithm；erorsumofsquares；estimatedvalue0引言射信号的场强值估算出收发信机节点之间的距离，根据多在无线传感器网络的各研究分支中，节点定位是无线个距离值即能估计出目标的位置。一般情况下，如果同时传感器网络中的重要技术。目前无线传感器网络节点定位有3个参考发信机节点，就可以确定收信机节点的位置了。方法主要分为两类：基于测距的(range—b

7、ased)方法和非基基于RSSI的定位方法克服了TOA，TDOA和AOA方法需于测距的(range-free)方法⋯，基于测距的方法需要测量节要额外的硬件设备的缺点，实现起来比较简单。它首先需点间的距离或者角度信息，然后使用三边测量、三角测量或要确定待测环境下的信号传播模型的各个参数，然后便可者多边定位算法实现节点间的定位。目前常见的测距根据定位目标接收到的来自参考点的接收信号强度计算出技术包括：接收信号强度指示(receivedsignalstrengthindi．定位目标与参考点之间的距离，进而利用几何法计算出定ca

8、tion，RSSI)法、到达角(angleofarrival，AOA)法J、到位目标的位置。多边定位算法是几何法中比较常用的一种达时间(timeofarrival，TOA)法和到达时间差(time算法，通过多个参考节点与定位节点之间的距离构建方程，diferenceofarrival，TDOA)法J。通过最小二乘法求