WSN中基于RSSI的加权质心定位算法的改进
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ｆ ｒ ｌ ｒ ｅｈ ｄ ｏ ｎｅ ｔ ｏ ． ｍ
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ ｗ ｉｅｅ ｓｓｎｓ ｔ ｏ ｋ ； ｗ ｅｇ ｅ ｃ ｎ ｒ ｉ ｏ ａｉａ ｉｎ； ｗ ｅｇ ｔｃ ｒｅ ｔｄ ； Ｒ Ｓ ｙ ｒ ： ｒ ｌｓ ｅ ｏｒｎｅ ｗ ｒｓ ｉｈｔｄ ｅ ｔｏ ｄｌ ｃ ｌ ｔｏ ｚ ｉ ｈ ｏ ｒ ｃｅ ＳＩ
中图 分 类 号 ： Ｔ ２ ２ Ｐ １． ９ 文献标识码： Ａ
Ｗ ｅ ｇ ｅ ｅ ｒ ｉ ｌ ａｉ ａ ｉ ｌ ｏｒｔ ｉ ｈｔ ｄ ｃ ｎｔ ｏ ｄ ｏｃ ｌｚ ｔｏｎ ａ ｇ ｉｈｍ 、 ｔ ｅ ｇ ｈ ｗ ｉ ｈｔ ｃ ｒ ｅ ｔ ｄ ｂａ ｅ ｎ Ｓ Ｉｆ ｒ ｌ ｓ ｅ ｏｒｎｅ ｗｏｒ ｏ ｒ ｃ ｅ ｓ ｄ ｏ Ｒ Ｓ ｏｒｗｉｅ ｅ ｓｓ ｎｓ ｔ ｋ
ｓ ｇ ， ｈ ｓａｇ ｒ ｈ ｃ ｎ ｉ ｅ ｅ ｈ ｈ ｉ ａ ｃ ｎ Ｓ ｅｗｅ ｎ ｂ ａ ｏ ｏ ｅ ｎ ｏ ｒ ｃ ｅ ｈ ａｕ ｆｄ ｓ ｎ ｅ ｔ ｅ ｔ ｉ ｌ ｏ ｉ ｍ ｏ ｓｄ ｒ ｄ ｔ ｅ ｔ ｅ ｄ ｓ ｎ ｅ ａ ｄ ＲＳ Ｉ ｔ ｅ ｅ ｃ ｎ ｎ ｄ ｓａ ｄ ｃ ｒ ｅ ｔ ｄ ｔ ｅ ｖ ｅ ｏ ｉｔ ｃ ａ ｔ ｔ ｂ ｌ ａ
２１ ０ ２年 １月 蔫，Ｐ Ａ
电 子
测 试
ＥＬＥｃＴＲ０ Ｎ｜ ｃ Ｔ ＥＳＴ
Ｊ ａｎ ２ｏ１ ２ Ｎｏ． ，
ＷＳ Ｎ中基于ＲＳ Ｉ Ｓ的加权质心 定位算法 的改进
于慧霞 （ 南京邮电大学 南京 ２ ０ ４ １０ ６）
摘要 ： 自身节 点定位是无线传感器 网络 的关键技 术之一 。本文对距 离无关定 位算法中的质心定 位算法进行 了 分析 ，在基于ＲＳ Ｉ Ｓ的质心定位算法的基础上提出 了一种新的校正Ｒｓ Ｉ ｓ测距值 的加权定位算法。测距阶段将信
果 以 ｄ 为计量单位时 ，它满足高斯分 布。它是 一个 没 Ｂ作 有 任何 意义 的高 斯随 机变 量 ，它 对 Ｓａｏ ｉ 模 型作 了 ｈｄｗｎ ｇ
一
的距离或角度 ， 并完成位置估算。
文献 【 提出了一种廉价实用的定位算法 ，该方法通 ６ 】 过校 正 Ｒ Ｓ 测距技术 测量节点 间的距离 ，并优选信标节 ＳＩ 点 ， 后用 加权质 心方 法进行 定位 ，该 方法 存在 的缺点 最 是在 加权权重阶 段没有对权值 进行更好 的选取 ； 文献 【 ７ 】 提 出了一种 基于 Ｒ Ｓ 的修 正加权质心定位算 法 ，在该算 ＳＩ 法 中采用 测试距 离倒数 之和来 代替距离 和 的倒数作 为权 重， 该算 法对 于质 心算 法的权 值进 行 了很好 的修 正 ，但 是 在测距 阶段没 有充分 考虑 到信标 节点的影 响力 ，使得
来越 陕。
Ｓａｏ ｉ 模 翌 第二部分 ｘＢ ｈｄｗｎ ｇ 均 是一个对数正态的随
机 变量 ，它 反映 了 当距离一 定时 ，接 收到 能量变化 。如
和 非基于测 距 （ｎ ｅｆ ｅ的算 法。前者是利 用测量得到 ｒ ｇ—ｒ ） ａ ｅ 的距离 或角度信 息来进 行位 置计算 ，而后者 一般 是利用 节 点 的连通性 和多跳 路 由信 息交换 等方法来 估计 节点 间
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巴
设计 与研发
２２ ｏ１ １
．０ Leabharlann 言 在无 线传感 器 网络 中 ，按节 点位置 估测 机制 ，根 据 是 否依 靠测 量距离 划分为基 于测 距 （ ｎ ｅ ｂ ｓｄ 的算 法 ｒ ｇ — ａｅ） ａ
验值 ，范 围一 般在 ２６ ￣ 之间 。障 碍物越 多相对 数值越 大 。 因此随 着距离 的增加 接收到 的平均 能量下 降的速度会 越
ｗｅｇ ｔ Ｔｈ ｉ ｌｔ ｎ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ａｇ ｒ ｈ ｃ ｎ ｐ ｏ ｉ ｅ ａ ｍｏ ｅｐ ｅ ｉ ｏ ａｉ ｎ ｃ ｍｐ ｒｄ ｗｉ ｉｈ ． ｅ ｓ ｍｕ ａｉ ｅｕ ｔ ｈ ｗｓｔ ａ ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｏ ｔ ｍ ａ ｒ ｖ ｄ ｒ ｒ ｃｓ ｌ ｃ ｔ ｏ ａ ｅ ｔ ｏ ｌ ｉ ｅ ｏ ｈ
Ｒ Ｓ 测距值存在着很大的误差 。 ＳＩ
个 扩 展 ，使之 成为一个 富有 统计学 的模 型 ，本文 出于
环 境复 杂性 的考 虑 ，将 使用 Ｓａｏ ｉ ｈｄｗｎ ｇ的完整 模型 ，即 将 一个零 均值高 斯分 布的随机 噪声 引入了无线 电传播 模
ＹｕＨｕ ａ
（ ｍ ｎ ｉｅ ｉ ｆ ｏｔａｄＴ ｌ ｏ Ｎａ ｉｇＵｎｖｒｔ ｏ Ｐ ｓ ｅ ｃｍｍｕ ｉ ｔ ｎ ， ｍ ｎ， １０６ Ｃ ｉａ ｓｙ ｓｎ ｅ ｎｃ ｉ ｓ Ｎａ ｉｇ ２０ ４ ， ｈｎ ） ａｏ
Ａ ｂｓ ｒ ｔ ｔ ａｃ ：Ｔｈｉ ｐ ｏｐｏｓ ｎ ｉ ｐｒ ｅ ｗ ｅ ｇ ｅ ｃ ｎｔｏｉ ｏｃ ｌｚ ｔｏｎ ａｇ ｉｈ ．Ｉ ｄ ｓａ ｅ ｅ ｓ ｅ ｅ ｓｐａ ｅｒｐｒ ｅｓａ ｍ ｏｖ ｄ ｉ ｈｔ ｄ ｅ ｒ ｄ ｌ ａｉ ａｉ ｌ ｏｒｔ ｍ ｎ ｉｔｎｃ ｍ ａ ｕｒ ｍ ｎｔ
标节点之 间的距 离和 信号强度 信息同时考虑在 内进￣Ｒ ｓ值校 正 ，权值选择阶段 采用 了修正传 统权 重的计算 －ｓｉ 方法 ，权值取距离倒数之和 。通过仿真证 明 ， 文提 出的算法相 对于传统的加权质心定位算法有明显改进 ， 本 获
得较好的定位精度 。 关键词 ：无线传感器网络 ；加权质心 ；权值修正 ；Ｒｓｉ ｓＳ￣
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ ｗ ｉｅｅ ｓｓｎｓ ｔ ｏ ｋ ； ｗ ｅｇ ｅ ｃ ｎ ｒ ｉ ｏ ａｉａ ｉｎ； ｗ ｅｇ ｔｃ ｒｅ ｔｄ ； Ｒ Ｓ ｙ ｒ ： ｒ ｌｓ ｅ ｏｒｎｅ ｗ ｒｓ ｉｈｔｄ ｅ ｔｏ ｄｌ ｃ ｌ ｔｏ ｚ ｉ ｈ ｏ ｒ ｃｅ ＳＩ
中图 分 类 号 ： Ｔ ２ ２ Ｐ １． ９ 文献标识码： Ａ
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于慧霞 （ 南京邮电大学 南京 ２ ０ ４ １０ ６）
摘要 ： 自身节 点定位是无线传感器 网络 的关键技 术之一 。本文对距 离无关定 位算法中的质心定 位算法进行 了 分析 ，在基于ＲＳ Ｉ Ｓ的质心定位算法的基础上提出 了一种新的校正Ｒｓ Ｉ ｓ测距值 的加权定位算法。测距阶段将信
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的距离或角度 ， 并完成位置估算。
文献 【 提出了一种廉价实用的定位算法 ，该方法通 ６ 】 过校 正 Ｒ Ｓ 测距技术 测量节点 间的距离 ，并优选信标节 ＳＩ 点 ， 后用 加权质 心方 法进行 定位 ，该 方法 存在 的缺点 最 是在 加权权重阶 段没有对权值 进行更好 的选取 ； 文献 【 ７ 】 提 出了一种 基于 Ｒ Ｓ 的修 正加权质心定位算 法 ，在该算 ＳＩ 法 中采用 测试距 离倒数 之和来 代替距离 和 的倒数作 为权 重， 该算 法对 于质 心算 法的权 值进 行 了很好 的修 正 ，但 是 在测距 阶段没 有充分 考虑 到信标 节点的影 响力 ，使得
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Ｓａｏ ｉ 模 翌 第二部分 ｘＢ ｈｄｗｎ ｇ 均 是一个对数正态的随
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和 非基于测 距 （ｎ ｅｆ ｅ的算 法。前者是利 用测量得到 ｒ ｇ—ｒ ） ａ ｅ 的距离 或角度信 息来进 行位 置计算 ，而后者 一般 是利用 节 点 的连通性 和多跳 路 由信 息交换 等方法来 估计 节点 间
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ＹｕＨｕ ａ
（ ｍ ｎ ｉｅ ｉ ｆ ｏｔａｄＴ ｌ ｏ Ｎａ ｉｇＵｎｖｒｔ ｏ Ｐ ｓ ｅ ｃｍｍｕ ｉ ｔ ｎ ， ｍ ｎ， １０６ Ｃ ｉａ ｓｙ ｓｎ ｅ ｎｃ ｉ ｓ Ｎａ ｉｇ ２０ ４ ， ｈｎ ） ａｏ
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得较好的定位精度 。 关键词 ：无线传感器网络 ；加权质心 ；权值修正 ；Ｒｓｉ ｓＳ￣