基于自适应抗差滤波的WSNs节点跟踪算法.pdf

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1、第24卷第1期传感技术学报V01．24No．1CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJan．20112011年1月TrackingAlgorithmBasedonAdaptivelyRobustFilteringforWSNsTIANFeng，GUOWei，LIUXiaolu，WANGChuanyun，1．SchoolofComputerScience，ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136，China．1＼2．CollegeofCivilEng

2、ineering，TongfiUniversity，Shanghai200092，China，Abstract：Aimingattheproblemsoflocalizationerrorandcolorednoise，atrackingalgorithmhasbeenpresentedbasedonadaptivelyrobustKalmanfilteringprinciple．Firstly，thetransverseerrorofobservationvaluewasreducedusinglinearfitting

3、method，andthenunknowncolorednoiseandgrosserorwerecontrolledbyconstructingself-adaptivefactorandequivalentweightfunction，andreliabilityfactorwasconstructedaccordingtoobservationenvironmenttointervenefiltercomputing．Simulatingresultsshowthattheaveragepositioneroroft

4、rackingiswellim—provedcomparedwithextendedKalmanfilteringandunscentedKalmanfilteringintwomotionmodeloflineandsineCUlVeunderlowandhighspeedseparately，andthealgorithmhastheadvantagesofhightrackingprecision，adaptabilityandfaulttoleranceforunknownnoiseandgrosserorwhic

5、hareeffectiveonmaneuveringmotionandhavegoodtrackingeffect．Keywords：WSNs；trackingalgorithm；adaptivelyrobustfiltering；localizationerror；equivalentweightfunction；adaptivefactorEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．O1．021基于自适应抗差滤波的WSNs节点跟踪算法术田丰，郭巍，刘晓露。，王传云／1．沈阳

6、航空航天大学计算机学院，沈阳110136；、＼2．同济大学土木工程学院，上海200092／摘要：针对无线传感器网络定位误差大、有色噪声影响严重等问题，提出一种基于自适应抗差Kahnan滤波的无线传感器网络节点跟踪算法。先采用直线拟合削弱初始点位观测值的横向误差，然后通过构造自适应因子和等价权甬数来控制未知有色噪声和观测值粗差的影响，并利用观测环境构造可信度因子干预滤波计算。在低速、高速运动模型下，分别以直线运动和正弦曲线运动两种运动模式为例进行了仿真研究，仿真结果表明，该算法平均跟踪点位精度较EKF算法和UKF算法有较大提

7、高，并对未知噪声和观测异常具有较强的适应性和容错性，能有效应对传感器节点机动运动，具有良好的跟踪效果。关键词：无线传感器网络；节点跟踪算法；自适应抗差滤波；定位误差；等价权函数；自适应因子中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004-1699(2011)01—0100—06随着传感器、微机电、无线通信等技术的飞速发的多普勒频移，采用CNLS(ConstrainedNon—linear展，由大量成本低廉，具有感知、计算和无线通信能LeastSquares)更新EKF(ExtendedKalmanFilter)状力的

8、微型传感器节点构成的无线传感器网络态的方法实现移动跟踪；Ko等人基于UKF(WirelessSensorNetworks，WSNs)⋯将被广泛的应(UnscentedKalmanFilter)研究了室内移动跟踪问用于国防军事、安全监测、医疗卫生等领域。无线传题。另外，文献[5]中提出的基于粒子滤波器的动