基于遗传算法的无线传感网精确定位方法-论文.pdf

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1、Compu~rEngineeringandApplications计算机工程与应用基于遗传算法的无线传感网精确定位方法徐彤阳XUTongyang山西财经大学信息管理学院，太原030006InstituteofInformationManagement，ShanxiUniversityofFinanceandEconomics，Taiyuan030006，ChinaXUTongyang．LocationmethodsinWSNbasedongeneticalgorithm．ComputerEngineeringandApplications，2014．50(11)：17-2

2、0．Abstract：OnelocalizationmethodbasedonthegeneticalgorithmisproposedintheUnknownNode—orientedDiskofScatterersMode1(UN．DSM)environmentsforwirelesssensornetworks．Firstly,themethodusestheTOA(TimeOfArriva1)andAOA(AngleOfArriva1)measurementinformationtoestimatethepositionsofscattererswhichloca

3、tedintheareasaroundtheestimatednode．Secondly,itselectstheTOAinformationsetswhichconsiderexisting1esserrorsandperformsparameters’valuemodification．ThenthemathfunctioniSbuiltafterthevaluemodification．Finally,itsolvesthenon—linearfunctionbygeneticalgorithmtogetthepositionoftheunknownnode．Sim

4、ulationresultsshowthatthepro—posedlocationmethodcanrestrainNLOSeroreffectively,andhasbeRerloc~ionaccuracythanthetraditiona1locationmethodswithgoodrobustness．Keywords：Non-Line-Of-Sightpropagation(NLOS)；location；anchornode；diskofscatterersmodel；geneticalgorithm摘要：基于以未知节点为中心的散射体圆盘模型，通过测量电波到达

5、时间和电波达到角信息，对未知节点及其周围的散射体进行初步估计，然后通过反算得出估计的距离值，选取含较小NLOS误差的TOA测量值组，进行数值修正处理，并建立以未知节点为变量的似然函数，最后利用遗传算法对此非线性似然函数寻优求解得到未知节点坐标。计算机仿真结果表明，所提定位方法能有效地抑制NLOS误差，较传统定位方法提高了定位精度，且鲁棒性较好。关键词：非视距传播；定位；锚节点；散射体圆盘模型；遗传算法文献标志码：A中图分类号：TP393．1doi：1O．3778~．issn．1002-8331．1401．0448l引言程中由于经历了散射体的单次散射等作用影响，使无线传感网

6、中，由散射体导致的非视距传播(Non。得节点间的TOA和AOA~1]量存在较大的偏差。文献[101Line．Of-Sightpropagation，NLOS)误差以及测量误差等中还对常用的以未知节点为中心的散射体圆盘模型因素会使定位性能受到严重的影响。NLOS误差作为(UnknownNode．orientedDiskofScatterersModel，无线传感网定位时最主要的误差来源。，会使锚节点的UN．DSM)进行了阐述和分析，并提出了UN．DSM模型信息测量出现较大误差，从而导致对未知节点的位置估直接求解法，改善了定位精度。经典的Chan算法”计计存在较大的偏差，降低

7、了定位精度。因此，研究如何算简单实用，但在多径NLOS环境下定位误差较大，定有效地抑制NLOS误差并提高定位精度已经成为无线位精度较低，由其研究而来的TOA和AOA联合均值定传感网定位技术的关键问题。位法的定位误差也存在与误差量成正比的缺陷。文献[13]对于WSN中的定位模型，圆盘散射模型能够实际中将质心法引入定位，可以在一定程度上抵消各测量量地构造和反应出实际的多径通信环境，很多学术文献和带来的定位误差--“，但是无法总本质上改善定位精资料都对圆盘散射模型进行了研究，NLOS误差主要是度。总之，众多研究资料所提出的定位方法无