基于RSSI的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究
假設(shè)無線定位網(wǎng)絡(luò)中有N個已知位置的參考節(jié)點,坐標(biāo)為(x1,y1),(x2,y2),…,(xN,yN),RSSI測量值為(RSSI1,RSSI2,…,RSSIN)。通過利用無線信號傳播衰落模型計算得到待定位節(jié)點到四個已知位置的參考節(jié)點的距離為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,選用基于泰勒級數(shù)展開迭代法進(jìn)行計算。選用泰勒級數(shù)的原因基于以下幾個方面:
(1)無需提供測距差測量值誤差的先驗信息。
(2)可以應(yīng)用于兩個以上數(shù)目距離差測量的定位估計。
(3)對距離差統(tǒng)計沒有特殊要求。
(4)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。
使用泰勒級數(shù)進(jìn)行定位計算,首先面臨的一個問題即泰勒級數(shù)展開需要一個與實際位置差距不大的初始值,初始值的選擇越接近真實值,越可以保證算法的收斂性以及實時性。本文采用極大似然估計法來獲取初始值,求得初始值公式為:
式中:
根據(jù)取得的值作為Taylor級數(shù)展開的循環(huán)初值,然后用Taylor級數(shù)展開,進(jìn)行矩陣計算,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)。
式中:
在每一次遞歸中,令,重復(fù)以上過程,直到△x,△y足夠小,滿足一預(yù)先設(shè)定的門限ε,即(△x+△y)ε,此時的(x,y)即為定位節(jié)點的估計位置。
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