基于信號(hào)接收系統(tǒng)的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)定位
3 定位算法
假設(shè)無線定位網(wǎng)絡(luò)中有N個(gè)已知位置的參考節(jié)點(diǎn),坐標(biāo)為(x1,y1),(x2,y2),…,(xN,yN),RSSI測量值為(RSSI1,RSSI2,…,RSSIN)。通過利用無線信號(hào)傳播衰落模型計(jì)算得到待定位節(jié)點(diǎn)到四個(gè)已知位置的參考節(jié)點(diǎn)的距離為R1,R2,…,RN,則可以得到以下方程:
最終定位算法的研究就是求解該方程。在求解(x,y)過程中,選用基于泰勒級(jí)數(shù)展開迭代法進(jìn)行計(jì)算。
選用泰勒級(jí)數(shù)的原因基于以下幾個(gè)方面:
?。?)無需提供測距差測量值誤差的先驗(yàn)信息。
?。?)可以應(yīng)用于兩個(gè)以上數(shù)目距離差測量的定位估計(jì)。
?。?)對(duì)距離差統(tǒng)計(jì)沒有特殊要求。
?。?)在適當(dāng)?shù)木嚯x差噪聲水平上提供較準(zhǔn)確的定位估計(jì)。
使用泰勒級(jí)數(shù)進(jìn)行定位計(jì)算,首先面臨的一個(gè)問題即泰勒級(jí)數(shù)展開需要一個(gè)與實(shí)際位置差距不大的初始值,初始值的選擇越接近真實(shí)值,越可以保證算法的收斂性以及實(shí)時(shí)性。本文采用極大似然估計(jì)法來獲取初始值,求得初始值公式為:
式中:
根據(jù)取得的值作為Taylor級(jí)數(shù)展開的循環(huán)初值,然后用Taylor級(jí)數(shù)展開,進(jìn)行矩陣計(jì)算,并反復(fù)迭代求精,直到誤差滿足預(yù)先設(shè)定的門限,得出最終的位置坐標(biāo)。
評(píng)論