基于RSSI测距修正和集员法节点定位算法

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ＦＡＮＧ Ｙａｑｕｎ，ＡＮＪｉｎ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＦｏｏｄａｎｄＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅＣｏｌｌｅｇｅ，Ｈｕａｉ’ａｎ２２３００３，Ｃｈｉｎａ）
基于 ＲＳＳＩ测距是利用节点从发射点所接收的功率，并 结合无线信道传输模型，推算离发射点的距离。然而，由 于信号传输易遭受无线环境影响，包括多径、障碍物遮挡 等，测量的 ＲＳＳＩ值存在误差。为此，常需采取一些措施提 高 ＲＳＳＩ测量的精度。
测距和定位是基于测距定位算法的两个重要步骤，并 且测距阶段 对 定 位 误 差 有 直 接 的 影 响［６］。为 此， 研 究 人 员 对测距误差进行了较深入研究。如文献 ［７］提出多次测量 加权 ＲＳＳＩ值；文献 ［８］先分析信号传输模型，再估计环 境参数，降低测量 ＲＳＳＩ值的误差；文献 ［９］引用高斯加 权策略，并将误差偏大的 ＲＳＳＩ值滤除；文 献 ［１０］利 用
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依据在估计未知节点位置的过程中是否使用距离划分， 现在的传感节点定位算法［１４］可分为基于测距定位和基于非 测距定位两类。后者属于粗粒度定位，难以满足高精度定 位。而前者属高精度定位，但需要软件、硬件匹配，测量 节点间的距 离， 即 测 距［５］。 典 型 的 基 于 测 距 算 法 有： 接 收 信号强度 ＲＳＳＩ、到达时间差 ＴＤＯＡ 和到达角度 ＡＯＡ 到达 角度 ＡＯＡ。相比 ＴＤＯＡ 和 ＡＯＡ 算法，基于 ＲＳＳＩ测距算 法无需 额 外 的 硬 件 设 备， 由 于 其 成 本 低、 功 耗 小 而 被 广 泛应用。
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计算机工程与设计
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收稿日期：２０１６１１１５；修订日期：２０１７０２２２ 基金项目：淮安市产学研协同创新计划基金项目 （ＨＡＣ２０１４００７）；江苏省政策引导类计划基金项目 （ＢＹ２０１５０５４０２） 作者简介：房亚群 （１９８１ ），女，江苏 宿迁人，硕士，讲 师，研 究 方 向 为 计 算 机 网 络 技 术 及 应 用；安 进 （１９７５ ），男，江 苏 淮 安 人， 硕士，副教授，研究方向为计算机工程应用。Ｅｍａｉｌ：２１５５４８５９２９＠ｑｑ．ｃｏｍ
摘 要：为降低基于接收信号强度指示（ｒｅｃｅｉｖｅｄｓｉｇｎａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ，ＲＳＳＩ）测距误差，提出基于 ＲＳＳＩ测距修正和集 员法的节点定位算法（ｉｍｐｒｏｖｅｄＲＳＳＩｒａｎｇｉｎｇａｎｄｓｅｔｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐｂａｓｅｄｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ，ＩＲＳＳＩＳＭＬ），通过修正 ＲＳＳＩ测距， 利用集员法估计节点位置，提高定位精度。在测距阶段，估算模型参数，通过测距误差校正测距值，建立置信区间；在定 位阶段，通过集员法获取未知节点的位置的粗略范围，通过网格扫描法收缩范围，直至一点，此点位置就是未知节点的位 置。实验结果表明，ＩＲＳＳＩＳＭＬ算法降低了测距误差，抑制了定位的均方定位误差。 关键词：无线传感网；ＲＳＳＩ测距；测距误差；置信区域；集员法；网格扫描 中图法分类号：ＴＰ３９３ 文献标识号：Ａ 文章编号：１０００７０２４ （２０１８）０２０４６３０５ 犱狅犻：１０．１６２０８／ｊ．ｉｓｓｎ１０００７０２４．２０１８．０２．０３０
２０１８年２月 第３９卷 第２期
计算机工程与设计
ＣＯＭＰＵＴＥＲＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＡＮＤＤＥＳＩＧＮ
Ｆｅｂ．２０１８ Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．２

基于 犚犛犛犐测距修正和集员法节点定位算法
房亚群，安 进
（江苏食品药品职业技术学院 信息工程系，江苏 淮安 ２２３００３）