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1、j十算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用皇皇!蘭蘭竺ComputerTechnology＆Applications基于改進(jìn)高斯濾波的室內(nèi)無線定位算法陳麗，王學(xué)東，孫晶晶，李明(1．邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院。河北邢臺(tái)054035；2．燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院，河北秦皇島066004)摘要：基于信號(hào)接收強(qiáng)度指示(RSSI)的定位技術(shù)是一項(xiàng)低成本和低復(fù)雜度的定位技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)中。在基于高斯模型的基礎(chǔ)上提出一種基于改進(jìn)高斯模型的濾波算法。分為規(guī)則和高斯濾波算法求解置信區(qū)間。結(jié)合交點(diǎn)質(zhì)心求解法，得出一種新的距離估計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)改進(jìn)高斯濾波模型結(jié)合交點(diǎn)質(zhì)心求解法的性能進(jìn)行評(píng)估，證明WSN能夠
2、準(zhǔn)確定位并具有較高的定位精度和穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：室內(nèi)定位；RSSI；高斯濾波模型；交點(diǎn)質(zhì)心求解法；Taylor級(jí)數(shù)DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2014．03．012[中圖分類號(hào)]TN014，TP272／278[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號(hào)]1000—3886(2014)03—0031—03IndoorWirelessLocalizationAlgorithmBasedOnImprovedGaussianFilterCHENLi’，WANGXue—dong，SUNJing-jing，LIMing(1．XingtaiPolytechnicCollege，Xi
3、ngtaiHebei054035，China；2．CollegeofElectricalEngineeringofYanshanUniversity，QinhuangdaoHebei066004，China)Abstract：ThelocalizationtechnologybasedonReceivedSignalStrengthIndication(RSSI)isalow—costandlow-complexitylocalizationtechnologywidelyusedinwirelesssensornetworklocalizationsystems．Basedo
4、ntheGaussianmodel，thispaperpresentsafilteringalgorithmbasedonimprovedGaussianmodel，whichisdividedintotwodomains：theruleandtheGaussianfilteringalgorithmsolution．Anewdistanceestimationmethodisobtainedbymeansoftheintersectioncentroidsolution．Experimentalresultsshowthat，onthebasisoftheimprovedGa
5、ussianfilteringmodelandtheintersectioncentroidsolution，WSNusingthepresentedalgorithmcanachieveaccurateandstablelocalization．Keywords：indoorlocalization；RSSI；Gaussianfilteringmodel；intersectioncentroidsolution；TaylorseriesO引言心求解R的定位方法對(duì)傳統(tǒng)的R測(cè)距進(jìn)行了優(yōu)化處理。由于無線傳感網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensornetworks，WSN)具有低成1Rss
6、I測(cè)距模型本，高靈活性優(yōu)勢(shì)，WSN的應(yīng)用研究受到了廣泛的重視。其中，1．1測(cè)距模型建立WSN無線定位技術(shù)?更是研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線信號(hào)傳輸中常用路徑損耗模型是(1)式所示具有對(duì)數(shù)有多種測(cè)距方法，基于RssI(ReceivedSignalStrengthIndicator)測(cè)衰減特性的Shadowing模型，距以其對(duì)硬件要求低、功耗小、復(fù)雜度低的特點(diǎn)引起廣泛關(guān)注。，J、PL(d)=PL(do)+lOalg(、Ⅱ。_)+(1)但是R測(cè)距方法受環(huán)境因素影響較大，非視距、天線增益等干0，擾都可能導(dǎo)致值的突變。式中d。是相對(duì)于發(fā)射節(jié)點(diǎn)的參考距離；PL(如)是經(jīng)距離d0文獻(xiàn)
7、[2]提出用統(tǒng)計(jì)均值模型和30"模型對(duì)定位測(cè)距階段的的路徑損耗；PL(d)代表該參考點(diǎn)距離發(fā)射節(jié)點(diǎn)距離d處的信號(hào)誤差進(jìn)行處理。但由于粗差的存在，使得3o-模型誤差處理遠(yuǎn)遠(yuǎn)功率損耗；為路徑衰減因子；為隨機(jī)噪聲，服從均值為0、方差為dodBm的高斯分布。在實(shí)際測(cè)量中為了簡(jiǎn)化計(jì)算取d。=1m，小于預(yù)期。文獻(xiàn)[3—4]將同一位置測(cè)得R經(jīng)過高斯濾波后求平均值作為最終定位測(cè)距值，較統(tǒng)計(jì)均值模型提高了準(zhǔn)確度，但則Shadowing模型化簡(jiǎn)為以下的模型J。是高概率發(fā)生區(qū)的選擇仍然使最終值較實(shí)際值偏大。文獻(xiàn)R
