[发明专利]无线层析成像用网格像素衰减值确定方法

权利要求书

1.无线层析成像用网格像素衰减值确定方法，其特征在于：该方法依次包括如下步骤：

（1）监测区域周围设置无线传感器节点，再对监测区域进行网格划分；

（2）通信链路校准，记校准状态下监控区域的RSS值为P；

（3）网格像素权重值确定：

（1）

式中，是第j个网格像素对第i条通信链路的权重值；d_i是两传感器节点的距离；是两传感器节点的距离的平方根；d(1)，d(2)为第j个网格像素中心点到两传感器节点的距离；为归一化椭圆模型参数；

（4）网格像素接收信号强度确定；

（2）

其中，为所有通信链路RSS变化的矩阵，为所有网格像素的衰减量矩阵，n为通信链路测量噪声矩阵，为权重矩阵；

（5）网格像素衰减值确定；

（3）

式中，Q为Tikhonov矩阵；为所有通信链路RSS变化的矩阵；W为权重矩阵；为所有网格像素的衰减量矩阵。

2.如权利要求1所述的无线层析成像用网格像素衰减值确定方法，其特征在于：无线传感器节点设置部署在监测区域外围，且无线传感器节点呈间隔部署；两两传感器节点之间构成一条通信链路，假设部署的传感器节点个数为n，则区域中总共有n(n-1)条通信链路。

3.如权利要求2所述的无线层析成像用网格像素衰减值确定方法，其特征在于：步骤（4）中公式（2）的得出方法为：

1）假设监测区域划分成N个网格，则阴影衰落S_i(t)可以近似认为第i条通信链路在所有网格像素中衰减的总和，阴影衰落S_i(t)为：

（4）

其中，是第j个网格像素对第i条通信链路的权重值，x_j(t)为时刻t时，第j个像素衰减的量；

故，

（5）

式中，△P为通信链路的网格像素信号强度差值，其中，，为接收节点实际测得的RSS值；P为校准状态下监控区域的RSS值； S_i(t_a)为时刻t_a时第i条通信链路在所有网格像素中衰减的总和；S_i(t_b)为时刻t_b时第i条通信链路在所有网格像素中衰减的总和；W_ij为第j个像素对第i条通信链路的权重值；为时刻t_a时网格像素衰减量；为时刻t_b时网格像素衰减量；

考虑噪声的影响和所有网格与通信链路的关系，则可以得出：

公式（2） 。

4.如权利要求3所述的无线层析成像用网格像素衰减值确定方法，其特征在于：步骤（5）中公式（3）的得出方法为：

使用最小二乘法求解目标函数

（7）；

2）采用Tikhonov正则化求最优解：将解的范数作为先验信息加入到最小二乘解的目标函数中，使组合范数最小，得到下式：

（8）

式中Q为Tikhonov矩阵；

3）令公式（8）的导数为0求得Tikhonov解为:

公式（3）。