[发明专利]基于定积分结合环境参数的RSSI加权质心定位方法

权利要求书

1.一种基于定积分结合环境参数的RSSI加权质心定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，测量待测无线传感器网络中已知参考节点之间的信号强度损耗值，通过改进的高斯分布模型筛选数据，得到信号强度损耗优化值；

步骤2，建立信号强度损耗优化值以及已知网络节点之间距离的d-r数据库，利用最小二乘法结合步骤1得到的信号强度损耗优化值，拟合出与环境相关的信道衰减指数和固定损耗参考值；

步骤3，将固定损耗参考值和信道衰减指数引入到定位算法中，得到已知节点的加权因子；

步骤4，根据所述加权因子以及已知网络节点的坐标使用改进后加权质心定位算法确定未知节点的位置；

其中，步骤1具体包括：

利用CC2530芯片测量两参考节点之间的信号强度损耗值，测量n次的值分别为RSSI_a1、RSSI_a2、……、RSSI_an，通过高斯分布模型过滤数据：

其中，m表示的是两参考节点测量n次后所测得信号强度损耗值的平均值，σ²表示样本数据的方差，σ为样本数据的标准差；

根据不等式的判定条件，确定信号强度损耗的取值范围：

筛选之后信号强度损耗的取值集合为{RSSI_aj,RSSI_a(j+1),...,RSSI_a(j+k)}，1≤j≤n,1≤j+k≤n，k为自然数，而在所取范围内对应的测得次数的集合为{b₁,b₂,...,b_k}：

其中，RSSI_{_revise}表示经过改进后的高斯分布模型求得的信号强度损耗优化值；

步骤2具体包括：

待测无线传感器网络中具有一个未知节点和T个已知网络节点，已知节点的位置坐标分别为(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、……、(x_T,y_T)，以网络节点(x₁,y₁)为固定信标节点，通过步骤1测得该固定信标节点与剩余T-1个已知节点之间的信号强度损耗优化值，分别为RSSI_{1_revise}、RSSI_{2_revise}、……、RSSI_{p_revise}、……、RSSI_{T-1_revise}，根据欧拉距离的公式求固定信标节点与剩余T-1个已知节点中第p个节点的实际距离：

集合{RSSI_{1_revise},RSSI_{2_revise},…,RSSI_{p_revise},…,RSSI_{T-1_revise}}表示固定信标节点与其他已知节点之间的信号强度损耗优化值，对应的节点欧式距离的集合则为{d₁,d₂,…,d_p,…,d_T-1}，作为d-r数据库；

采用对数-常态分布模型：

其中RSSI_d表示距离为d时的信号强度损耗优化值，RSSI_d0表示距离为d0时的信号强度损耗优化值，而d和d0表示节点之间的距离，N为信道损耗参数，X_σ是标准差为σ，均值为0的高斯随机变量，d0取1m，高斯随机变量X_σ对结果无影响，将上述模型简化为：

RSSI＝A+B*lgd

A表示节点距离为1m时的信号强度损耗优化值，即固定损耗参考值，B为信道衰减指数，其值为信道损耗参数的10倍，即10N；

联立T-1个方程组：

利用最小二乘法，拟合出信道衰减指数B及固定损耗参考值A；

步骤3中得到第q个已知节点的加权因子

2.如权利要求1所述的基于定积分结合环境参数的RSSI加权质心定位方法，其特征在于，步骤4中通过以下公式计算未知节点的位置：

(X,Y)即为所求的未知节点的估计坐标。