[发明专利]一种WSN节点的定位方法及装置

权利要求书

1.一种无线传感器网络WSN节点的定位方法，其特征在于，包括：

确定所述WSN中未知节点和连通所述未知节点的信标节点之间的信号；

确定所述WSN中任意像素单元和所述连通所述未知节点的信标节点之间的信号；

根据所述未知节点和连通所述未知节点的信标节点之间的信号以及所述WSN中任意像素单元和所述连通所述未知节点的信标节点之间的信号，生成目标函数；

搜索所述WSN中任意像素单元信号对应的目标函数值，将最大目标函数值对应的像素单元定位为所述未知节点；

所述目标函数通过以下步骤得到：

根据所计算像素单元信号相位与真实接收信号相位，易得两相位间夹角的余弦值为：

其中，Re{·}表示对复数取实部，λ为信号波长，d'_n为连通信标节点S_n与像素单元(x_i,y_j,z_k)之间物理距离，1≤n≤N；

计算真实接收信号：

F＝[f(S₁),f(S₂),...f(S_N)]^T，

其中，d_n为连通信标节点S_n与未知节点O之间真实物理距离；

计算像素单元信号：

结合真实接收信号和像素单元信号的计算公式，得到基于余弦相似性原理设定目标函数为：

^H表示求共轭转置；

所述像素单元为WSN中的节点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述未知节点和连通所述未知节点的信标节点之间的信号以及所述WSN中任意像素单元和所述连通所述未知节点的信标节点之间的信号，生成目标函数，包括：

根据所述未知节点和连通所述未知节点的信标节点之间的信号以及所述WSN中任意像素单元和所述连通所述未知节点的信标节点之间的信号、信号相位信息与节点间距离信息的对应关系，通过余弦相似性原理，生成目标函数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搜索所述WSN中任意像素单元信号对应的目标函数值，将最大目标函数值对应的像素单元定位为所述未知节点，包括：

采用逐像素单元遍历搜索机制，搜索所述像素单元信号对应的最大的目标函数值；

将最大目标函数值对应的像素单元定位为所述未知节点。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搜索所述WSN中任意像素单元信号对应的目标函数值，将最大目标函数值对应的像素单元定位为所述未知节点，包括：

根据质心定位原理，根据连通所述未知节点的信标节点的位置信息确定搜索的起始像素单元；

根据所述起始像素单元，利用梯度下降法获取最大的目标函数值；

将最大目标函数值对应的像素单元定位为所述未知节点。