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[發明專利]用于分布式無線傳感網絡的節點定位方法有效

專利信息
申請號: 201510020220.5 申請日: 2015-01-15
公開(公告)號: CN104581943B 公開(公告)日: 2018-02-13
發明(設計)人: 林志赟;林澈;顏鋼鋒 申請(專利權)人: 浙江大學
主分類號: H04W64/00 分類號: H04W64/00;H04W84/18
代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224 代理人: 劉靜靜
地址: 310027 浙*** 國省代碼: 浙江;33
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 用于 分布式 無線 傳感 網絡 節點 定位 方法
【權利要求書】:

1.一種用于分布式無線傳感網絡的節點定位方法,其特征在于,所述的分布式無線傳感網絡中的傳感器節點中包括錨節點和未知節點,進行節點定位方法時,未知節點通過如下方法進行定位:

步驟1:針對每個未知節點確定該未知節點的鄰居節點,并計算各個未知節點與自身每個鄰居節點的距離及距離權重;

針對任意一個未知節點,判斷所有與當前未知節點相鄰的未知節點任意三個未知節點是否互為鄰居節點,若互為鄰居節點,則利用如下方法計算當前未知節點與該三個未知節點的中間距離權重:

S1-1,計算中間距離權重的絕對值:

|ali|=|SΔljkSΔijk|,|alj|=|SΔlkiSΔijk|,|alk|=|SΔlijSΔijk|,]]>

其中:i,j,k該組中的未知節點的編號;

SΔijk、SΔljk、SΔlki、和SΔlij為分別為由相應的傳感器節點構建的三角形的面積,根據該三角形中任意兩個傳感器節點的距離計算得到;

S1-2,根據σli|ali|+σlj|alj|+σlk|alk|=1,其中σli,σlj,σlk的絕對值為1,分別以σli,σlj,σlk作為ali、alj和alk的符號;

S1-3,針對任意一個與當前未知節點相鄰的未知節點,計算所有當前未知節點與該未知節點的中間距離權重的平均值,并作為未知節點l與該未知節點的距離權重。

步驟2:根據分布式無線傳感網絡所有未知節點與各個鄰居節點的距離權重確定各個未知節點的迭代步長;

設定所有未知節點的迭代步長的取值范圍為其中:

M為系統矩陣,M根據所有未知節點的所有距離權重計算得到,

Σ為系統噪聲協方差矩陣,Σ為由各個未知節點的噪聲協方差平方組成的對角陣,

λmax(X)表示求矩陣X的譜半徑。

步驟3:在設定的時間段內,從初始時刻所有傳感器節點的位置開始,根據所有未知節點與各個鄰居節點的距離權重以及迭代步長對各個未知節點進行循環迭代定位,并以最后一次迭代定位的結果作為各個未知節點最終的定位結果。

其中,每次迭代定位時進行如下操作:

S3-1,所有傳感器節點將自身當前定位結果發送給自身的所有鄰居節點;

S3-2,每個未知節點根據接收到所有鄰居節點前一次的定位結果后計算中間變量,且針對與其相鄰的每一個未知節點,將中間變量乘以自身與該未知節點的距離權重后作為加權中間變量,發給該未知節點;

S3-3,各個未知節點接收到與其相鄰的未知節點的加權中間變量后計算本次迭代定位的結果,其中未知節點l第k次迭代定位的結果的根據如下公式:

pl^(k)=pl^(k-1)-ϵδiηi+ϵδiΣi∈Nialiηi,]]>

其中,為第k-1次的迭代定位結果;

∈為迭代步長;

為與未知節點l的相鄰的未知節點的集合;

δi為與未知節點l相鄰的未知節點i的噪聲協方差;

ali為與未知節點l相鄰的未知節點i的距離權重;

ηi為與未知節點l接收到的來自于未知節點i的加權中間變量。

k為本次迭代計算的次數。

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