WSN傳感器節(jié)點定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks)[1]的核心技術(shù)之一,。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法可以分為兩類：基于距離的（Range-based）和與距離無關(guān)的(Range-free)[2],。參考文獻(xiàn)[3]介紹了一種新的節(jié)點定位技術(shù)——質(zhì)心算法。該算法屬于距離無關(guān)的定位算法,，計算的復(fù)雜度較參考文獻(xiàn)[4]中的最小二乘法有了很大的降低,，且網(wǎng)絡(luò)生存率較強，但未知節(jié)點的定位精度不高,。
    為了解決質(zhì)心算法定位精度不高的問題,，本文提出的一種改進(jìn)的質(zhì)心算法。該算法與VIRE[5]算法類似,，利用信號傳播模型[6]在定位區(qū)域內(nèi)構(gòu)造虛擬參考標(biāo)簽的RSSI[7]信息,，通過最小二乘法結(jié)合質(zhì)心算法的方式，進(jìn)一步縮小了未知節(jié)點的估計區(qū)域,。實驗證明,，雖然該算法的計算復(fù)雜度有所增加，但定位的精確度有了進(jìn)一步的提高,，約為33%,。
1 相關(guān)工作介紹
1.1 VIRE算法
    VIRE系統(tǒng)閱讀器Rp1和參考標(biāo)簽Lm1(p1,m1∈N+)分布如圖1所示，待定位標(biāo)簽Zq1在區(qū)域內(nèi)(q1∈N+),。VIRE方法的核心思想是將每4個參考標(biāo)簽看作一個單元網(wǎng)格,，再將其進(jìn)一步等分為N1×N1(N1∈N+)個小網(wǎng)格，在小網(wǎng)格處加入虛擬參考標(biāo)簽。如圖2所示,。

    實驗組數(shù)為100次的統(tǒng)計平均值,，由式(6)可知：
    AverageError2=9.197 0 10.989°。
    由圖可知,，當(dāng)n2增加時,，定位的精確度得到了提高，約為16%,。但當(dāng)n2=4時計算的次數(shù)較n2=2時增加了一倍,，從而提高了計算的復(fù)雜度。
3.2 改進(jìn)算法與原算法定位精確度的比較
    改進(jìn)的質(zhì)心算法與傳統(tǒng)質(zhì)心算法的比較,如圖8所示,。

    對改進(jìn)算法進(jìn)行300次仿真,，由式(6)可知： AverageError1=5.295 9 7.907 8°。通過仿真結(jié)果可知,，改進(jìn)的質(zhì)心算法較傳統(tǒng)的質(zhì)心算法，定位精確度提高了約33%,。但改進(jìn)的質(zhì)心算法由于加入了最小二乘法,，使得計算的次數(shù)較傳統(tǒng)的質(zhì)心算法有了明顯的增加，也就增加了計算的復(fù)雜度,。
3.3 仿真分析
     (1)在選取虛擬參考標(biāo)簽時,，可能無法選擇待測點附近的虛擬參考標(biāo)簽，或者是所選擇的虛擬參考標(biāo)簽有重復(fù),，從而造成誤差過大,。這可能與無線信號傳播模型有關(guān)，因為信號不是在自由空間中傳輸,，受到了外界環(huán)境的干擾,。可以通過多次測量,，再取統(tǒng)計平均,，達(dá)到減小誤差的目的。本文通過取統(tǒng)計平均減小了誤差,，但還需進(jìn)一步改進(jìn),。
    (2)本文通過增加計算的次數(shù)來換取定位精確度的提
高。在未來,，需要進(jìn)一步試驗新算法,，在不增加計算復(fù)雜度的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高定位的精確度,。
    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點定位一直是該領(lǐng)域的熱點問題之一,。本文結(jié)合VIRE系統(tǒng)，提出了一種改進(jìn)的質(zhì)心算法。該算法計算的復(fù)雜度有所增加,，待測節(jié)點的定位精度較傳統(tǒng)質(zhì)心算法有一定的提高,，在一定程度上解決了傳統(tǒng)質(zhì)心算法定位精度較低的問題。
參考文獻(xiàn)
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